水射流

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简介

一束从小口径孔中射出的高速水射流作用在材料上，可使用其所具有的足够能量进行材料清洗、剥层、切割，液体的这种性能激励着各国研究人员去开拓“用水作业”的新方式，将水射流的动能变成去除材料的机械能。

水射流是由喷嘴流出形成的不同形状的高速水流束，射流的流速取决于喷嘴出口截面前后的压力降。水射流是能量转变与应用的最简单的一种形式。通常，动力驱动泵通过对水完成一个吸、排过程，将一定量的水泵送到高压管路，使其以一定能量到达喷嘴。而喷嘴的孔径要求比高压管路直径小得多，因此到达喷嘴的这一一定量的水要想流出喷嘴孔，必须加速。这样，经过喷嘴孔加速凝聚的水就形成了射流。喷出的射流打击在靶件（工件）表面上就称为射流作业。射流一旦离开喷嘴，它的凝聚段不会太长。对此，射流的速度尤为重要。水经过泵送获得了压力，压力首先驱动水自泵至喷嘴，又使其以给定的速度通过喷嘴。在此期间，水流与管壁的摩擦形成了主要的压力损失，同时水流也因经过不同形状的流道以其湍流形成压力损失。

当射流到达靶件时，射流以其速度形成的能量转变成冲击压力作用在欲工作的表面上。业已发现，打击在靶件上的射流流量和流速对这种转变效应非常重要，它们决定了到达靶件的射流功率和射流的作业效率，而泵控制着射流的流量，喷嘴出口截面面积控制着射流流速。当然，自喷嘴至靶件的距离，也就是靶距，以及喷嘴与靶件的相对位移速度，也是影响射流作业的重要参数。