水射流
一束從小口徑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夠能量進行材料清洗、剝層、切割,液體的這種性能激勵着各國研究人員去開拓“用水作業”的新方式,將水射流的動能變成去除材料的機械能。水射流是由噴嘴流出形成的不同形狀的高速水流束,射流的流速取決於噴嘴出口截面前後的壓力降。水射流是能量轉變與應用的最簡單的一種形式。通常,動力驅動泵通過對水完成一個吸、排過程,將一定量的水泵送到高壓管路,使其以一定能量到達噴嘴。而噴嘴的孔徑要求比高壓管路直徑小得多,因此到達噴嘴的這一一定量的水要想流出噴嘴孔,必須加速。這樣,經過噴嘴孔加速凝聚的水就形成了射流。噴出的射流打擊在靶件(工件)表面上就稱爲射流作業。射流一旦離開噴嘴,它的凝聚段不會太長。對此,射流的速度尤爲重要。水經過泵送獲得了壓力,壓力首先驅動水自泵至噴嘴,又使其以給定的速度通過噴嘴。在此期間,水流與管壁的摩擦形成了主要的壓力損失,同時水流也因經過不同形狀的流道以其湍流形成壓力損失。當射流到達靶件時,射流以其速度形成的能量轉變成衝擊壓力作用在欲工作的表面上。業已發現,打擊在靶件上的射流流量和流速對這種轉變效應非常重要,它們決定了到達靶件的射流功率和射流的作業效率,而泵控制着射流的流量,噴嘴出口截面面積控制着射流流速。當然,自噴嘴至靶件的距離,也就是靶距,以及噴嘴與靶件的相對位移速度,也是影響射流作業的重要參數。