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射流類型
來源: 時間:2020-06-01 瀏覽:8298
通常流體在水刀高壓泵壓的驅動下,經過孔口或噴嘴便形成射流。近20年來出現一些新的流體射流,現按流動特性分類說明如下。

      通常流體在水刀高壓泵壓的驅動下,經過孔口或噴嘴便形成射流。近20年來出現一些新的流體射流,現按流動特性分類說明如下。

一、流體射流類型

1.按驅動壓力分類

      驅動壓力等級是設計任何射流工藝系統的主要參數,值得注意的是它不但確定工藝系統的經濟技術合理性,而且對工藝設備技術復雜性的影響也很大。根據國際水射流技術界的普遍認可。

2.按介質性質(或種類)分類

      在射流工藝系統中流體介質應包括射流工作介質與環境介質。值得注意的是由于切割能力增長,通常情況下射流工作介質涉及水、水與磨料組成的液固兩相流體、高聚物稀溶液、水與磨料及高聚物配制而成的漿體,等等,在一些個別場合,工作介質采用空氣。在上述的工作介質中,水與空氣屬于牛頓流(Newtonian fluid),高聚物稀溶液以及了漿體等屬于非牛頓流體(non-Ne-wtonian fluid)。現階段,值得注意的是流體射流的工作介質主要是工業用水。

      環境介質取決于射流的工作條件。通常情況下環境介質通常是大氣,但是在個別場合,例如射流的水下切割或清洗,環境的介質是水。

      按環境介質的性質,射流可劃分為淹沒射流與非淹沒射流兩大類。工作介質與環境介質相同時,這種射流稱為淹沒射流。例如在水中噴射的水射流,通常情況下在空氣中噴射的氣體射流,都屬于淹沒射流。實際上如果環境介質與工作介質不同,則稱為非淹沒射流。值得注意的是大氣中的水射流就是最常見的非淹沒射流。通常情況下這種劃分類型的原因主要是從射流的流體動力學結構和動力特性考慮的。因為淹沒射流的運動屬于單一介質的流動問題;實際上值得注意的是非淹沒射流則是兩相(或多相)介質的流動問題。

       實際上在石油鉆井或水下切割等場合,環境介質處于高壓狀態,實際上這種射流稱為高圍壓淹沒射流。

3.按固壁條件分類

      實際上流體射流的作業環境內有或沒有固體壁面的限制,對射流的形成和動力性能有顯著的影響。在固壁約束下的射流稱為非自由射流;反之,則是自由射流。實際上在有些文獻里,自由射流指的是沒有固壁限制,而且環境介質的流速很小(或靜止)的射流。

4.按發射方式分類

      任何流體射流都可按兩種不同的方式形成:一種是以泵或增壓器的柱塞對介質的擠壓作用而產生的連續射流,通常情況下在射流切割與清洗作業方面應用較多。實際上另一種是以高速活塞(或彈丸)對流體介質進行沖擊壓縮而產生的脈沖射流,這種射流有“液體激光”(liquid laser)之稱,對煤巖脆性材料的剝離與破碎尤為適用。

      隨著水刀射流工藝的推廣應用,新的射流類型仍在開發之中。例如近年出現的顯微切割用的磨料漿體射流及準直管磨料水射流,等等。標志著射流技術垂在向高切割能力及低能耗方向不斷地發展。

 

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