高壓水射流技術的發展方向

高壓水射流是最近（jìn）幾十年發展起來的一門新技術，如今（jīn）它已滲透到多個領域。射流是指工作介質從噴嘴中流（liú）動的現（xiàn）象，它是一種在工程中（zhōng）十分常見的流動形態。人們通（tōng）過提高射流的工作壓力，從而可以（yǐ）得到高速流動的射流。高壓射流有很大的能量密度，當工作壓力提（tí）高到1000 MPa以上之後，高壓水（shuǐ）射流的能量束密度就和激（jī）光束相當（dāng）。目前，高壓水射流在煤礦開采，加工製造以及清洗除垢等領域得到了比較廣泛的應用。

 

 

隨著大量柱塞泵和增壓器的出現，射流裝置的工作壓力得到了很（hěn）大提高。隨著人們對射流認識的加深，為（wéi）了充分發揮出高壓水射流的潛力，從單純的純水射流開始又出現（xiàn）了磨料射流、空化射流、脈（mò）衝（chōng）射（shè）流以及添（tiān）加（jiā）劑射流。

 

 

 

磨（mó）料水射流是上世紀80年代發（fā）展起來的技術，顧（gù）名思（sī）義，磨料射流（liú）就是將一（yī）定數量的磨料與高壓水互相混合（hé）而形成的固液雙層射流，高壓水的部分動能傳（chuán）遞（dì）到磨料，把水射流對靶件（jiàn）的持續作用變為磨料粒子流對靶件的高頻（pín）衝擊以及磨削作用，從（cóng）而提高了高壓水（shuǐ）射流的工作效率。在（zài）高壓水射流中加入合適的磨料，射流的切割能（néng）力將大幅度提高，可以在不提高工作壓（yā）力的前（qián）提下有效地切（qiē）割鋼筋混凝土以及鋼板。流體中（zhōng）添加的磨料將（jiāng）對射流的特性有很大的影響，常用的磨料（liào）有矽砂、金剛砂、鐵渣、鐵砂（shā）以及（jí）氧化鋁等（děng），磨料的顆粒（lì）大小以及硬度和密度等也（yě）都對射流品質有影響。在工程實際中，常常根據不同的（de）施工（gōng）要求選擇（zé）加入（rù）不同磨料的水射流。

 

 

 

空化射流（liú）是充（chōng）分（fèn）利用空化破壞威力的又一種射流技術（shù）。在流體機械中，空蝕普遍存在，很過水（shuǐ）力機械的葉片都會遭到空蝕破（pò）壞，這會造成巨大的經濟損失。空化射流是指從高壓噴嘴噴出的高壓水射流經（jīng）過人為地誘發空泡產生，然後適度地控（kòng）製（zhì）高壓噴嘴出口截麵與靶件表麵的距離，使（shǐ）空泡（pào）在運動（dòng）過（guò）程中增大，在水射流衝擊靶（bǎ）件表麵的滯止壓力作用下破滅。

 

 

脈衝射流是讓壓力能間斷地釋放，產生不連續的射流。脈衝射流充分利用了水（shuǐ）錘效應（yīng），使作用在靶件上的作用力迅速增大以達到破碎材料（liào）的效（xiào）果。脈衝射流在靶件表麵產生的衝擊力（lì）遠遠（yuǎn）超過了普通連續水射流的滯止壓力，使高壓水射（shè）流切割、破碎的能力得（dé）到了很（hěn）大的提高。現（xiàn）在脈衝射流主要（yào）有阻斷式、激勵式以及擠壓衝擊式。

 

 

添加劑射流在精密切割中比較常（cháng）見，在（zài）消防水槍中也有應用，它是在純水（shuǐ）中加入微量特殊添加劑(高分子長鍵型聚合（hé）物)，達到抑製射流的紊動強度，從而可以降低（dī）射流的流動損失，提高射流的品（pǐn）質。

 

目前，高壓水射流技術在煤礦開采、航空航天、機械（xiè）製造、國（guó）防、交通、建築以及醫療領域做出了巨大的貢獻。因此，加深對射流理論的認識和研究，大力發展先進射流技術，將（jiāng）有助於（yú）研發出（chū）高端的高壓水射流產品，這將產生巨大的經濟效益和（hé）社會效益（yì）。