简述水射流加工的应用范围( 二 ) _水射流加工的主要原理

无限空间淹没射流的主要研究对象是主体段，它有下列性质:①几何方面。射流呈直线扩散，射流出口附近存在着扩散中心o,称为极点。圆断面射流极点与出口断面距离为1.2y0，y0为出口半径图
2. 。
②运动方面。主体段中任意断面上相对流速vx/vm在相对坐标y/x上的分布为不变,其中vx为断面上坐标y1的x向分速。vm为同断面的轴心x向分速。x1为断面到极点的距离。
圆断面射流的相对速度公式为③动力方面。
水射流技术产品在哪些行业使用高压水射流技术的应用高压水射流技术用途广泛，目前已在国内外的煤炭、石油、化工、冶金、有色金属、航空、汽车制造、市政、建筑、船舶、水利、电力、铁路、医药、轻工以及核工业等领域得到应用。
1. 高压水射流切割——切割形状复杂的有机复合材料——切割石材、玻璃和钢筋混凝土——切割难熔金属——切割金属而无热影响区——切割易燃易爆环境下的储罐或管线——切割人体器官
2. 高压水射流破碎——破碎岩石、矿物——破碎道路、桥梁、建筑物——破碎弹药
3. 高压水射流清洗——清洗采油设备——清洗炼油、化工设备——清洗冶金设备——清洗有色金属设备——清洗电力设备——清洗汽车制造设备——清洗市政设施——清洗建筑物——清洗轻工设备——清洗医药设备——清洗铁路设备——清洗核工业设备——清理水利设施——清理机场跑道——清洗航空器——清理船舶、桥梁——清理道路交通标记——清洗军事装备——清洗水下设施此外，高压水射流技术在喷丸强化、材料粉碎、地基加固、海洋沙漠处理等方面的应用也在研究中。
高压水射流破碎岩石以水力和机械力综合破碎岩石，在工业上具有广阔前景，它不仅效率高，而且设备轻、刀具磨损小、粉尘少。原苏联早在1939年就建成水采矿井；美国于1938年开始研究水力喷射钻头，到1968年其进尺已占总进尺的65% 。
我国20世纪30年代就有水力开采，广东、广西一带砂锡矿的开采，至今一直沿用；1957年试用水力采煤成功；60年代初开始对高压水射流进行系统深入的研究，至1974年，我国胜利油田试验喷射钻进成功，并在全国推广。现今高压水射流已广泛用于水力采煤，水力喷射牙轮钻头钻进普遍在油井使用；在除锈、清洗容器、掘进、切割材料中应用高压水射流，并且不断拓宽其应用领域。
一.高压水射流及其分类水射流是由喷嘴孔中流出，进入周围介质中的运动液流。水力破碎岩石是指在孔底产生必需的接触压力的水射流作用的结果。按射流密度与介质密度之比值，若大于1，称为自由流；反之，称为淹没流为水下碎岩时。
按射流的流体力学指标，可分为稳定连续流、非稳定连续或断续流。后者相应为脉动周期变化和脉冲流。最普及的稳定流包括喷射流和细射流是由喷嘴喷出后，随着时间的改变各截面流体动力学参数不改变。
按射流动压力可分为低、高压两种:压力低于5MPa，喷嘴出口流速低于100m/s者，属低压射流，可用于破碎岩石和煤。流速等于及大于声速
3.00～800m/s，在5～400MPa的压力下形成的高压射流，则可用于破碎硬岩；当压力大于700MPa时，可破碎坚硬岩石。高压射流也包括脉动和脉冲流。
气蚀射流空气射流是一种两相紊流射流，流束内含有许多空穴或气泡。在物体表面，破裂的气泡占总数的10-4～10-
6.能产生相当高的压力
1.000MPa 。由于压力集中于一个极小的面积上，所以有巨大破坏力。
气蚀射流所需的压力，大大低于连续射流和脉冲射流，其破碎效果也较好，因而广泛用于清除、破碎等方面。此外，还有磨粒射流射流内含有石英、金属等硬颗粒，冲击能力很大，所需压力较小，功耗较低，故可以切割任何材料，其切割能力比纯水可提高10倍以上。
二.高压水射流装置
1.喷嘴喷嘴是高压水射流装置的关键部位之一，射流的侵蚀和摩擦作用是喷嘴损坏的主要原因；其次，水射流的压力波动、空穴、涡流等作用，也影响喷嘴的使用寿命。喷嘴一般采用坚硬材料制造，如硬质合金、宝石、金刚石、不锈钢、渗氮钢、陶瓷等。
对高压高速液体，宝石和金刚石较为理想。喷嘴内表面的光洁度应达10级以上；对钢制喷嘴，需进行热处理，使达到HRC=65～72的硬度。目前推广应用的离子束注入技术，对喷嘴进行表面改性后，对提高喷嘴的寿命能起到很好的效果。目前认为合理的连续水射流喷嘴的形状，应如图1-6-1所示，其入口锥角为13°～14°；直线段出口长度L为直径的2.5～3倍；锥口与圆柱面之间应圆滑过渡。