THE PERFORMANCES OF HIGH PRESSURE JET OF PURE WATER AND POLYMER SOLUTION WITH CONICAL NOZZLE

In this paper, the effects of polymer additives and nozzle shape on the proper- ties of high pressure water jet discharging into the air are investigated by theory and experiments. Criteria of judging the jet quality are put forward. And, a method that can be used in analysing the fluid flow within the nozzle is developed. Then, the calculated results are compared with the experiments that we carried out; it is shown that the degree of agreement between the two is good. At last, the mechanism to improve on the jet quality with polymer additives is discussed.

纯水射流除锈性能的仿真对比分析与试验研究

建立了纯水射流冲击的数学模型,模拟了纯水射流冲击速度场。针对冲击性能,仿真分析了不同压力、不同口径和不同靶距的流场特性,根据冲击性能仿真分析结果提供的参数进行试验,运用扫描电镜对除锈形貌进行观测,结果表明:射流压力、射流口径、射流靶距等参数对冲击性能影响较大。根据仿真分析得到的优化参数试验,表明超高压纯水射流除锈效果较好。

高压水射流喷丸技术及发展

水射流喷丸强化技术是喷丸领域的又一新技术,它有利于改善材料表面的性能,延长其疲劳寿命,并能克服传统喷丸技术的不足。简单地介绍高压纯水射流、空化射流、脉冲射流、磨料射流等几种高压水射流喷丸技术及它们的发展情况。

纯水射流路面清洗效果的模糊预测和实验验证

研究了使用纯水射流进行路面清洗时,影响路面清洗率的清洗参数.采用模糊数学方法建立了清洗率预测的数学模型,通过实验建立了用于预测清洗率的模糊规则库.通过规则推理,实现了在给定输入参数条件下,对清洗率的准确预测.经实验验证,预测误差小于5%.

纯水射流冲击性能的CFD建模与仿真分析

分析了超高压纯水射流剥离冲击机理,提出了一种超高压纯水射流冲击的流体模拟方法,建立了纯水射流冲击的数学模型,模拟了纯水射流冲击速度场。试验与仿真对比表明:仿真模型可靠。射流压力仿真分析表明:射流冲击产生一个能量大且集中的速度核,具有较大的冲击能力,射流压力对射流冲击性能影响较大。

纯钛空化水射流处理表面空蚀损伤

对工业纯钛表面进行不同时间的空化水射流处理,用光学显微镜和扫描电子显微镜对处理后试样的表面形貌、显微组织结构等进行了分析,并对空蚀损伤进行了研究。根据空蚀损伤程度和淹没式水射流的流动特性,可以把损伤区分为一次空化水射流损伤区和混合空化水射流损伤区。一次射流区在水射流处理5min时,表面就出现塑性变形坑、空蚀针孔和形变孪晶。随着水射流处理时间的延长（20-30min）,在孪晶界等区域开始出现裂纹萌生和扩展,水射流处理60min时已出现表面金属大量剥落的严重损伤。混合射流区的损伤速度明显低于一次射流区,但在横截面金相组织中却出现比一次射流区密度更大、厚度更大的孪晶层。一次射流区的硬化层深度小于混合射流区。空化水射流处理5min到30min粗糙度迅速增加,30min后粗糙度上升缓慢,处理60min时,粗糙度达到2.92μm。

空化水射流冲蚀纯铜的表面空蚀损伤

利用自制空化水射流设备对纯铜进行了不同时间的冲蚀,研究了冲蚀后试样的显微组织、损伤形貌、表面粗糙度以及截面硬度,分析了空蚀损伤过程及机制。结果表明:一次射流区空蚀坑底部晶粒弯曲变形,而混合射流区的截面组织无明显变化;一次射流区在水射流冲蚀5min时,表面就已经出现空蚀坑、空蚀针孔,随冲蚀时间的延长,空蚀坑和空蚀针孔数量增多,晶粒形貌逐步显现,同时出现大量的变形滑移带和金属剥落现象;混合射流区的空蚀坑大而浅,且随着时间的延长整个晶粒形貌全部显现;空蚀坑是以空蚀针孔聚集导致少量金属剥落这种形式长大的;随冲蚀时间的延长,两区的表面粗糙度逐渐上升,且混合射流区的表面粗糙度大于一次射流区的,其硬化层厚度和近表层硬度也相对较大。

基于高压纯水射流的45钢表面强化研究

目的对高压纯水射流强化后的45钢表面进行研究,分析工艺参数对强化表面残余压应力与表面粗糙度的影响。方法采用正交试验法研究射流压强、靶距、横移速度、进给量和循环次数对强化质量的影响。利用Minitab软件对试验结果进行分析,研究其影响规律,并探究最佳工艺组合。结果工艺参数对纯水射流强化表面残余压应力影响程度的主次顺序依次为:循环次数>进给量>压强>横移速度>靶距;工艺参数对纯水射流强化表面粗糙度影响程度的主次顺序依次为:压强>循环次数>进给量>横移速度>靶距;工艺参数对纯水射流强化表面质量影响程度的主次顺序依次为:压强>靶距>进给量>循环次数>横移速度。综合强化表面残余压应力与表面粗糙度,得到最优工艺参数:射流压强200 MPa、靶距10 mm、进给量0.5 mm、循环次数2次、横移速度100 mm/min。结论高压纯水射流对45钢的表面强化效果显著,所得强化表面残余压应力提升明显,但表面粗糙度提升不明显,表面粗糙度值低于1.1μm。

基于静态加载和CEL的纯水射流冲击压力有限元分析

静态加载和耦合欧拉-拉格朗日算法(CEL)被广泛用于纯水射流冲击强化的研究。为对比分析2种仿真方法,运用ABAQUS有限元分析软件分别建立其纯水射流冲击强化模型,获取能量历程变化、冲击压力作用的动态过程规律。将冲击压力仿真结果与理论结果、实验结果进行对比,结果表明:2种仿真模型的结果均与理论结果相吻合,而CEL法与实验结果吻合程度更高。所得结论可以为探究纯水射流冲击强化提供一定的参考。

基于压痕理论的超高压射流喷射强化304钢表面特性研究

目的高压纯水射流喷射冲击金属表面可以提高材料的力学性能,延长其使用寿命,研究射流喷射过程中金属表面特性有助于掌握关键影响参数,为工业应用提供支撑。方法基于压痕断裂理论推导纯水射流喷射强化金属表面压痕方程式,采用数值模拟进行验证,并使用扫描电子显微镜、三维轮廓仪、显微硬度计及μsoft analysis软件对射流冲击强化后的304钢进行试验分析,采用单因素法及正交试验法考察超高压水射流压强、靶距和横移速度3个因素对射流冲击强化304钢微观特性及表面质量的影响规律。结果在水射流冲击强化304钢表面的过程中,压痕深度与射流压强及靶距直接相关,射流冲击可以有效改善金属表层微结构及应力分布,其强化层与剥落层的分界不明显,材料表面的微观形貌在射流压强改变时变化最大。结论高压纯水射流对304钢的表面强化效果显著,但过高的射流能量会对材料表面造成严重的剔除效果。3个因素对表面粗糙度影响的主次顺序为:射流压强、靶距、横移速度,对表面硬度影响的主次顺序为:射流压强、靶距、横移速度。

金属表面高压水清洗机除锈技术

介绍国产超高压清洗机除锈的工作原理、系统组成及应用举例。

在ABAQUS软件中仿真纯水射流冲击7075铝合金表面强化图像分析

本文运用计算机仿真软件ABAQUS模拟高压纯水射流试验,在保持靶材(7075铝合金)的靶距、喷射的移动速度、喷嘴直径不变的情况下,通过改变射流水压、射流角度来研究不同模拟状态下产生的xy曲线,包括能量曲线、塑性应变曲线、残余应力曲线、表面形貌曲线,探讨残余应力产生的规律。

超高压纯水射流切割羊胴体试验

目的:减少机械切割羊肉损耗。方法:采用龙门式超高压纯水射流切割平台,针对羊胴体的不同部位,选取不同的参数进行试验。对比切割效果、找出合适的切割参数并分析切割损耗。结果:针对常温羊肉、冷冻羊肉、羊排、羊脊柱、羊腿、羊颈部、剔骨取肉等几个方面进行了试验,明确了羊酮体不同部位、不同试验参数对切割效果的影响。结论:纯水射流切割对冷冻羊酮体的不同部位适应性不同,但均可以获得良好的效果而且损耗很小,对常温羊肉、羊腿、羊颈部等部位的切割效果不佳。

超高压纯水和磨料水射流下的大果紫檀工艺参数优化分析

以大果紫檀为例,对其超高压纯水射流和磨料射流切割加工工艺进行参数优化。采用正交试验法,考虑切割压力、靶距、进给速度等因素对试件表面粗糙度的影响;通过显微分析,选择纯水射流和磨料射流的最优方案。主要结论表明:各因素影响大小依次为水射流压力,进给速度和靶距;纯水射流冲蚀能力低,试件表面主要受射流反弹影响,使整体粗糙度偏大;水射流动能越大,试件上表面撕裂现象严重,底部易产生加工波纹,影响试件表面整体粗糙度;磨料水射流主要表现为波纹多,易降低试件表面完整性。欲提高大果紫檀加工品质,需通过改善工艺增加加工光滑区范围。上述有助于为超高压水射流技术更好地应用于珍贵木材加工提供参考。