高壓清洗機噴嘴直徑對射流收縮的影響

設計合理的一台高壓清洗機，高壓泵所發送出來的高壓水應當完全（quán）從噴嘴裏（lǐ）噴出來，形成（chéng）高壓水射流對清洗靶（bǎ）物進行（háng）清洗或破碎工作。如果噴嘴設計不合理，就會造成相當大的水流在噴射係統中溢流（liú）回水箱，這就造成了很大能（néng）量的浪（làng）費。如果假定沒有（yǒu）溢流損失，那（nà）麽在（zài）噴嘴出口處，由於水射流通過噴（pēn）嘴出口處產生自然收縮，致使（shǐ）高壓（yā）泵流量不能完全從噴嘴（zuǐ）流出所造成的能量損失（shī），我們稱之（zhī）為水（shuǐ）射流（liú）收縮損失，下麵（miàn）主要說一下高壓清（qīng）洗機噴嘴直徑對射流收縮的影（yǐng）響。
 
高壓清洗機噴嘴直徑對射流收縮的影（yǐng）響：

噴嘴的基本形狀如上圖，它由圓錐段 A 和圓柱段 B 組成。高壓水流經由圓錐段 A 進入圓柱段（duàn） B 之後獲得很（hěn）高（gāo）的加速度。出口處由於射流產生折射，其麵積也由  變成小於（yú） F₀ 的 F₁ ，即（jí）射流不能（néng）按照理論上計算的（de）流量排出。故在（zài）噴嘴前後出現了能量損失或效率問題。

通常我們將噴嘴效率 η 值用噴嘴輸出能量 T_c 與（yǔ）輸入能量 T_r 的比值（zhí）來表（biǎo）示，請見公式(1)：

 (1)

式(1)可以（yǐ）改寫成：

  (2)

式(2)中，m_s —水射（shè）流的質量流量（liàng），kg/s；
         V₀ —水射流出口速度，m/s；
         P₀ —噴嘴出口（kǒu）壓力，MPa；
         Q₀ —噴嘴出（chū）口容積流量，m³/s。

將(2)式簡化後可（kě）得(3)式（shì）：

 (3)

式(3)中，K —液體特征常數；
        α —流量收縮係數（shù）；
         μ —射流速度係數。

流量收縮係數可由(4)式表示：

 (4) 由上圖可見，隨著噴嘴直徑的增加，收縮係數開始呈（chéng）下降趨勢，但當噴嘴直徑達到0.4 mm以後，α 值下降趨於平緩（huǎn），當 α 值達到0.5 mm以後 α 值幾乎不再下降。即噴（pēn）嘴直徑越大，收縮係數下降越微小，甚至可以忽略不計。