增压式脉冲水射流瞬时压力特性试验研究

射流压力特性决定其冲击能力,针对增压式脉冲水射流瞬时压力特性尚不明确这一问题,利用自行研制的增压式脉冲水射流压力采集系统开展试验,探究进水压力、进油压力及喷嘴直径等参数对增压腔压力特性的影响规律。试验结果表明:随着进水压力的提升,峰值压力不变,谷值压力同步提升,频率增大,增压比不变;随着进油压力的提升,峰值压力逐步增大,谷值压力不变,频率增大,增压比不变;随着喷嘴直径的增大,峰值压力逐步降低,谷值压力不变,频率增大,增压比逐步降低。同时,单周期瞬时压力中包含有两次主级脉动与一段次级脉动,通过调制进水压力可获取具有间断性与连续性的脉动压力特征。

增压式脉冲水射流破碎硬岩性能研究

为进一步提高脉冲水射流破岩能力,提出了一种增压式脉冲水射流发生方法,以低输入压力获取高脉动压力。为检验增压式脉冲水射流的破碎硬岩性能,搭建了增压式脉冲水射流破碎硬岩试验系统,开展破岩试验,并结合数值模拟获取的流场细节信息,分析了不同喷嘴直径、射流压力、靶距对增压式脉冲水射流破碎硬岩性能的影响规律。结果表明:增压式脉冲水射流的破碎硬岩性能随喷嘴直径增加先增大后减弱;随射流压力升高,射流轴心速度增大,但因气、液能量交换加剧导致的能量损耗增加,当前试验条件下射流压力为60 MPa时破岩效果最好;破碎体积在100 mm靶距达到峰值,而最大破碎深度对应的最优靶距为25 mm和75 mm,逐渐向喷嘴回移。研究结果对推动增压式脉冲水射流工程应用具有重要指导意义。

前混合磨料水射流喷嘴外流场磨料加速过程研究

前混合磨料水射流与后混合磨料水射流相比,磨料粒子速度松弛情况和混合均匀性好得多。磨料在系统中加速情况影响系统的能量传递效率和切割能力,加速过程可分为管内加速、喷嘴加速以及喷嘴外流场核心段加速三个过程。本文应用液固两相流理论,对喷嘴外流场磨粒进行受力分析,建立外流场加速模型,研究表明,磨料粒子在喷嘴外流场核心区加速,达到速度最大值,在过渡段和空气掺混,粒子速度下降,在喷嘴外流场速度松弛比大于喷嘴内流场,但喷嘴外流场核心段速度增量远远小于喷嘴段。

关于磨料磁流体射流可行性的分析

通过对前混合磨料射流和后混合磨料射流进行对比分析,发现了两种磨料射流技术均存在一些技术缺陷。为了解决这些问题,对磁流体推进技术展开研究。通过Fluent软件对磁流体中磨料运动进行分析;并且通过试验装置验证了直流式磁流体推进装置能够对磁流体产生增压效应,形成了直流式磨料磁流体射流。在直流式的基础上,分析了交流式磨料磁流体射流的优点,展望了交流式磁流体推进技术在磨料磁流体射流上的应用前景。通过电磁场方程以及流场方程建立数学模型,分析了其在磨料射流上应用的可能性。

增压式脉冲水射流脉动特性可视化试验研究

脉冲水射流技术在硬岩破碎领域上具有较好的应用前景。为进一步提高脉冲水射流的破岩效率,提出了一种增压式脉冲水射流发生方法,以较小的输入压力下获取较高的脉冲压力。基于高速摄像技术及压力动态测试手段,搭建了增压式脉冲水射流外流场可视化测试系统,分别从射流压力、脉冲频率、形态及结构演变四个方面研究了增压式脉冲水射流的脉动特性。结果表明:增压式脉冲水射流是由低压连续射流段和高压脉冲射流段相互衔接而成的组合射流,射流压力大小随时间呈脉动性变化且脉动幅度可调,其脉冲射流段峰值压力随进油压力升高而增大,与增压腔初始压力无关;脉冲频率与进油压力呈幂函数增长关系,随增压腔初始压力增大最终趋于平稳;射流形态周期内演变过程具有明显的四个阶段:连续射流阶段、脉冲射流产生与发展阶段、脉冲射流稳定阶段、脉冲射流消散阶段,射流结构呈现多级脉动特征。研究结果为进一步研究和应用增压式脉冲水射流奠定基础。

不同压力下前混合磨料射流切割CFRP的试验研究

通过介绍前混合磨料水射流系统组成及工作原理,利用两相流对磨料粒子的受力情况进行了探讨,建立磨料射流微粒冲蚀切割材料的微观过程模型。在对碳纤维复合材料(CFRP)切割试验的基础上,通过调整前混合磨料射流系统的压力,可以提高碳纤维复合材料的切割效率并获得良好的切割效果。

逐级递进射流冲击破碎废弃混凝土分离骨料可行性试验

基于砂浆与骨料不同抗冲击特性,提出逐级递进射流冲击破碎废弃混凝土分离骨料方法,通过开展废弃混凝土分离骨料实验及再生骨料性能测试试验,对该方法的可行性和可靠性进行验证。结果表明逐级递进射流冲击破碎废弃混凝土分离骨料方法能高效分离骨料与砂浆;与机械破碎法相比该方法制备的再生骨料残余砂浆含量显著下降(降低约80%),表观密度略有增加(增加约5%),吸水率显著降低(降低约75%);制备的再生骨料表观密度及吸水率都达到再生骨料国家I类标准。

基于正交实验法切割矿用水泥管道参数探究

介绍了国内矿用水泥管道侧壁打孔方法现状及矿用水泥管道现场施工的技术难题,分析了水射流应用于矿用水泥管道侧壁打孔的技术优势,提出了应用前混合磨料射流打孔方案,结合正交实验的特点并进行现场实验,实验表明:射流压力和靶距对矿用水泥管道侧壁打孔效果的影响最大,喷嘴直径和靶距的影响都相对较小。

基于立式储罐壳体清洗的高压水射流设备

在石化行业之中,储运设备具有十分重要的战略地位,而立式储罐作为储运设备的一种又有着广泛的应用。因为石化行业关系着国家的能源安全,所以立式储罐壳体的清洗便受到了大家的关注,清洗技术也在不断发展。石化行业的特殊性决定了清洗过程中不能产生明火。考虑到安全、清洗和节能等因素,基于高压水射流技术,设计出一款能够清洗立式储罐壳体的设备,用以对立式储罐壳体进行清洗,保证了清洗工作在安全的状态下高效进行。

磨料射流圆管切割装置设计

介绍了石化行业石化容器罐报废及回收再利用现状,结合容器罐的结构特点和磨料射流技术,提出一种圆管磨料射流切割装置,介绍了该切割装置的设计原理,并对喷嘴喷头反座力进行验算,验算结果表明:所设计的喷嘴喷头能够满足工作需求,该圆管切割装置能够大大提高圆管切割效率,还能实现精确连续切割功能,为其他形状的部件切割装置设计提供一定参考依据。

热力辅助磨料射流切割金属的正交试验

为提高射流切割金属的表面质量,提出一种热力辅助磨料射流切割金属的方法。采用万用电炉加热靶物至既定温度,后用前混合磨料水射流进行切割。选取45号钢为靶体材料,并采用拟水平正交表L_9(3~4)对射流的切割靶距、移动速度、温度、喷嘴压强等4个因素进行三水平试验,以不平度平均高度R_Z作为实验指标。实验结果表明,影响因素主次顺序为温度、喷嘴压强、切割靶距、移动速度,得出优方案为温度31℃、喷嘴压强25 MPa、切割靶距5 mm、移动速度100 mm/min,为进一步分析热力辅助对磨料射流切割机制的影响奠定一定的试验基础。

高校图书馆文化创意产品开发探析

高校图书馆进行文化创意产品的开发可以增强高校图书馆的教育职能与服务职能,推动高校图书馆的品牌建设与文化宣传,促进图书馆活动的开展与推广。但是当前高校图书馆对文化创意产品的开发尚处于起步阶段。本文从探讨文化创意产品开发的意义入手,分析了高校图书馆在开发上的问题与难点,提出了对应的开发建议。

校史档案资源在高校校史馆中的价值及开发利用

校史档案资源的特点及校史档案相关工作的情况,从宣传、科学研究、教育的角度阐释了校史档案资源的价值体现,并从陈列展览工作、校史研究工作、校史教育服务工作三个方面,详细对多样化展陈、校史档案编研、文化品牌建设、沉浸式课程体验、学院协作开展学生活动等先进的工作方法进行了讨论,探讨了从高校校史馆的角度如何对校史档案资源进行开发利用。

增压式脉冲水射流多脉冲特性试验研究

射流尖端产生的水锤效应有助于硬岩的高效破碎.为进一步明确增压式脉冲水射流初始脉冲(射流尖端)特性,基于超高速成像系统,开展增压式脉冲水射流流场信息采集试验,并以晕轮为标记点,对射流多脉冲尖端的瞬时速度和穿透距离进行定量表征.结果表明:增压式脉冲水射流在单周期传播过程中孕育多重脉冲特征,多脉冲通过追逐-逼近及覆盖动态竞争成为初始脉冲,初始脉冲最大速度发生于第2脉冲之中.同时,多脉冲动态竞争导致射流存在“双峰”水锤优靶点,随着预定冲蚀靶距的增加,初始脉冲峰值速度发生位置由第1脉冲迁移至第2脉冲,这即意味着水锤优靶点由近喷嘴第1靶点迁移至远喷嘴第2靶点.研究结果为进一步利用增压式脉冲水射流初始脉冲提供依据和参考.