空化射流打擊效果的影響因素

空化射流技術是將（jiāng）空化作用引入到（dào）高壓水射流而形成的一（yī）種高（gāo）壓水射流技（jì）術，同等（děng）條件下空化射流更具破碎和切割能力。其（qí）原理是通過控製壓力、流速等參數使水（shuǐ）流束經過空化噴嘴時產生大量（liàng）的空化泡，利用空化泡在材料表麵的狹（xiá）小區域內潰滅產生高達140～170 MPa的微射（shè）流衝擊，達到清理（lǐ）設施表（biǎo）麵附著物和汙垢層的目的。實驗表明噴嘴型號、打擊時間、入口壓力等都（dōu）對打（dǎ）擊（jī）效果有不同（tóng）程度的影響。本文主要分析影響空化（huà）射流打（dǎ）擊（jī）效果的影響因素（sù）。



1、噴（pēn）嘴對比

噴（pēn）嘴型（xíng）號主要分為角（jiǎo）形噴嘴和錐形噴（pēn）嘴，角形噴嘴擴散段加強了噴嘴出口（kǒu）射流與（yǔ）周圍水的剪切作用，產生更多的空化泡，打（dǎ）擊麵成環狀分布。相同條件下，角形噴嘴的空化射流打擊效果優於錐形噴嘴。

2、時間（jiān）對比

在（zài）相同噴嘴、壓力和靶距的條（tiáo）件（jiàn）下，打擊時間（jiān）5min和10min效果相（xiàng）近，隨著打擊時間增加，空蝕麵積逐漸增大。15min以後，增加打擊時間效果（guǒ）變化不明顯，所（suǒ）以空化射流打擊過程中最（zuì）優時間為5min.

3、壓力對比

實驗使用角形噴嘴打擊5min，入（rù）口壓力為5MPa時打擊效（xiào）果不明（míng）顯；在10MPa時，打擊效果（guǒ）最好，為最優打擊壓力；15和20MPa時空蝕點較少。

4、靶距對比

對（duì）同一噴嘴不（bú）同入口（kǒu）壓力條件下的靶（bǎ）距和打擊效果進行對比，結果顯示入口壓力為10MPa時，靶距（jù）為20d效果（guǒ）最好；入口壓（yā）力為15MPa時，靶距為30d效果最好。



實（shí）驗結果綜述：對於一個固定角形噴嘴存在最優打擊時間為5min；不同入口壓力對（duì）應不同的最佳靶距。空化射流中噴嘴的（de）幾（jǐ）何特征對空（kōng）化效果的影響很大，角形噴嘴（zuǐ）擴散段長度對空化效果有影響，擴（kuò）散段（duàn）越長（zhǎng），空化效果越好，角形噴嘴的空（kōng）化效果遠優於錐形噴嘴。

具體原（yuán）理是將空化作用引入水射流技（jì）術中而形成的新型水下設施清洗技術。通（tōng）過控製壓力、流速等參數使水流束經過空化噴嘴時產生大量的空（kōng）化泡，利用空化泡在材料表麵的狹小（xiǎo）區域內（nèi）潰滅產生高達140～170 MPa的（de）微（wēi）射流衝擊，達（dá）到清理設施表麵附著物和汙垢層（céng）的目（mù）的。