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高压水射流技术的特性及广泛适用性

时间:2017-10-10 13:13:53   来源:http://www.rilywash.com
标签:高压水射流
近几十年来,随着科学技术的快速发展,人类发现了给液滴赋予比自由落体运动大得多的打击能量,这使得漫长的水滴石穿现象得以在瞬间便可以完成,这就是水射流。然而,为了提高效率,科技又通过机械进一步将水增压,并使它从直径很小的喷嘴中喷出,形成一束高速、连续的水流束,也就是高压水射流。
 
高压水射流清洗技术
 
高速射流本身具有较高的刚性,在与靶物碰撞时,产生极高的冲击动压(P=PVC)和涡流的形成,从微观上看相对于射流平均速度存在着超高速区和低速区(有时可能为负值),因而高压水射流表面上虽为圆拄模型,而内部实际上存在刚性高和刚性低的部分,刚性高的部分产生的冲击动压使传播时间也减少,增大了冲击强度,宏观上看起快速楔劈作用,而低刚度部分相对于高刚度部分形成了柔性空间,起吸屑、排屑作用,这两者的结合正好象使得其切割材料时犹如一把轴向“锯刀”加工。
 
高速水射流破坏材料的过程是一个动态断裂过程,对脆性材料(如岩石)等主要是以裂纹破坏及扩散为主,而对塑性材料则符合最大的拉应力瞬时断裂准则,即一旦材料中某点的法向拉应力达到或超过某一临界值oy 时,该点即发生断裂。根据弹塑性力学,动态断裂强度与静态断裂强度相比要高出一个数量级左右,主要是因为动态应力作用时间短,材料中裂纹来不及发展。因而这个动态断裂不仅与应力有关,还与拉伸应力的作用时间相关。
 
因此,我们可以看出高压水射流技术的应用领域将是十分广泛的,它给我们带来了的一种全新的途径。