磨料射流喷嘴直径与切割能力关系的仿真及实验研究

Experiment and Simulation Study on Relationship Between Diameter of High-pressure Water Jet Nozzle and Cutting Capacity

高压水射流磨料喷嘴是磨料颗粒加速的关键部位,喷嘴直径对射流有重要影响。通过实验与仿真的方法研究了喷嘴直径与射流切割能力的关系。研究结果表明:①试件的切口深度和切口宽度随喷嘴直径的减小基本上呈线性减小;②同一压力下,减小喷嘴直径会降低射流的切割比能耗;③不同直径喷嘴射流轴心的加速规律和衰减规律基本一致。喷嘴直径越小,射流加速越慢,衰减越快,等速核心段越短,切割能力降低;④从能耗、切割效率等多方面因素考虑,对于普通材料切割的喷嘴直径较佳选择为0.6～1.0mm,不宜进行直径0.2mm以下的磨料射流切割。