水射流分类之脉冲射流【高压柱塞泵】

发布时间:2021-01-27 11:11:00

脉冲射流是非连续射流,这种间断射流的形象很类似于子弹射出,
    脉冲射流由以下几种方式产生:
(l)聚能骤放,或曰“水炮”;
(2)压力挤出;
(3)流量调节,又称“水击”
这些射流的性能取决于水击形成的频率、水击长度L与射流直径D之比和水击的能量。
脉冲压力(或称水击压力)导致材料的初期失效
p=ρcv
式中c--声音在射流流体中的速度,在水里约为1500m/s。
    由此可见,为了达到最佳效果,脉冲压力要比射流打击力大。然而,基于脉冲射流形式、靶件材料特性,失效可能由冲击或打击力作用造成,也可能由两者综合作用造成。
    聚能骤放型和压力挤出型都有个共同特性,那就是足够高的能量产生了脉冲;与此相对应的是流量调节型,它产生了许许多多的脉冲,而每个脉冲仅需很小的能量。
    (1)聚能骤放型脉冲射流的特性如下:
1、速度衰减迅速,脉冲持续相对短促;
2、每次脉冲喷射的流量足够小;
3、最大射流速度取决于喷嘴面积比(喷嘴入口截面面积与出口截面面积之比)及喷嘴长度与水击长度之比而不是喷嘴直径;
4、速度衰减时间是水击速度的可逆函数。

    (2)压力挤出型脉冲射流的特性如下:
1、持续的射流速度与时间和长脉冲有关;
2、大流量脉冲特征,脉冲流量取决于泵机组高压缸容积和行程;
3、最大射流速度取决于喷嘴直径而不是喷嘴面积比;绝图包
4、相对于压力随时间变化关系,靶件负荷接近于阶跃函数。
由于这些脉冲射流产生的失效形式不完全控制裂缝延展,结果使靶件表面材料的剥除量大且无规则。
    (3)流量调节型脉冲射流基本上是间断连续射流,其结果形成分离间距较小的流体束来冲击材料表面。这种形式的射流有以下特性:
1、每个脉冲所需能量小;
2、高频率的脉冲冲击;
3、脉冲冲击类似液滴冲击,不产生持续的靶件负荷,动量作用占主导地位。
    在这种形式的射流冲击下材料失效与疲劳有关,失效规模比前两种都要小。这样,它的尺寸控制就比较好。
    将一列共振腔或“风琴管”在共振器里分置,对射流的谐波或副谐波基本频率产生作用,在喷嘴出口和共振器之间相互作用的蠕动使得压力波动增大和持续,典型的频率范围可达10~20kHz,极大地提高了相同压力与流量下连续射流的清洗能力。
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