水射流概念
人們雖用滴水穿石形容持之以恒必有所得，但滴水的確可以穿石。
人們雖用滴水穿石形容持之以恒必有所得，但滴水的確可以穿石。中國古代就已發(fā)現(xiàn)了液滴憑借自由落體運動賦予的質量打擊力來擊穿巖石這漫長的現(xiàn)象。隨著科技的發(fā)展人們給液滴賦予了比自由落體運動大得多的打擊能量，使持之以恒才能觀察到的滴水穿石頭現(xiàn)象在瞬間便可完成。這就是水射流。
一束從小口徑孔中射出的高速水射流作用在材料上，可以其所具有的足夠能量進行材料清洗、剝層、切割，液體的這種性能激勵著各國研究人員去開拓“用水作業(yè)”的新方式，將水射流的動能變成去除材料的機械能。
水射流是由噴嘴流出形成的不同形狀的高速水流束，射流的流速取決于噴嘴出口截面前后的雎力降。
水射流是能量轉變與應用的最簡單的一種形式。通常，動力驅動泵通過對水完成一個吸、排過程，將定量的水泵送到高壓管路，使其以一定能量到達噴嘴。而噴嘴的孔徑要求比高壓管路直徑小得多，因此到達噴嘴的這一一定罱的水要想流出噴嘴孔，必須加速。這樣，經(jīng)過噴嘴孔加速凝聚的水就形成了射流。噴出的射流打擊在靶件（工件）表而上就稱為射流作業(yè)。
射流一旦離開噴嘴，它的凝聚段小會太長。對此，射流的速度尤為重要。水經(jīng)過泵送獲得了壓力，壓力首先驅動水自泵至噴嘴，又使其以給定的速度通過噴嘴。在此期間，水流與管壁的摩擦形成了主要的壓力損失，同時水流也因經(jīng)過不同彤狀的流道以其湍流形成壓力損失。
當射流到達靶件時，射流以其速度形成的能量轉變成沖擊壓力作用在欲工作的表面上。業(yè)已發(fā)現(xiàn)打擊在靶件上的射流流量和流速對這種轉變效應非常重要，它們決定了到達靶件的射流功率和射流的作業(yè)效率，而泵控制肴射流的流量，噴嘴出口截面面積控制著射流流速。
當然，自噴嘴至靶件的距離，也就是靶距，以及噴嘴與靶什的相對位移速度，也是影響射流作業(yè)的重要參數(shù)
射流離開噴嘴后最常見的形式是圓柱射流。這種形式的射流攜帶射流能量最為有救，但它在靶件表面上的有效打擊面積也最小。為了進行大面積清洗，通過政變噴嘴形狀就有了扇形射流，其特點是射流以一條線的形式?jīng)_擊在靶件上，隨著噴嘴的位移，便出現(xiàn)了一條寬幅的清洗面。近來還出現(xiàn)了一些不同形狀的噴嘴，如圓錐形、三角形、矩形等，統(tǒng)稱為異形噴嘴。
射流因其介質不再局限于水，應嚴格定義為液體射流。如切割含有糖分的食品，水則容易溶化糖而破壞了這些食品。為了避免此缺陷，對切割蛋糕和巧克力之類的食品應采用植物油或其他可食用油作介質。某些射流應用場合還要求用乳化液作介質。但是，我們泛稱水射
流并不影響其他液體射流的存在。
在射流中混合其他物質是提高射流性能的有放手段之一。最常見的是在射流中泥合同體顆粒，即磨料。當射流打擊靶件的時候，這些顆粒得到了與水同樣的速度，因而有效地提高了射流作業(yè)能力。這種射流對硬質材料（如玻璃、金屬等）的切割尤為必需，人們稱之為磨料射流。磨料已由初期的核桃殼碎末發(fā)展到各種金剛砂和氧化鋁。磨料介入射流通常有兩種形式：最常見的方法是當水經(jīng)過噴嘴加速至極限后直接引射磨料進入混合腔，瞬間混合后經(jīng)準直噴嘴（又叫磨料噴嘴）形成磨料射流；與此不同的是，磨料和流體經(jīng)噴嘴加速之前就與之混合，這種直接注入磨料的方式又叫做漿液磨料射流或前混合磨料射流。
在射流中加人化學添加劑有可能揭整水的性能，減少系統(tǒng)損失。為了減少用流體與管壁摩擦造成的損失，可兌人少量的聚合物添加劑。這種添加劑常用長鏈分于聚合物。它們對水還有一種“膠合”作用，使脫離噴嘴的射流在較長的區(qū)段保持凝聚和排出速度，從而提高了射流效率。
上述內容均為連續(xù)射流，以后還要討論脈沖射流和空化射流。連續(xù)射流中還有相當人的部分是低壓連續(xù)射流，如噴霧、噴泉、消防水柱等等，由于這些技術的成熟性，限于篇幅，本書不作專題討論。
水射流參數(shù)（壓力、流量、功率等）與噴射形式的不同組合引發(fā)了許許多多的應用，從拂塵洗車到板材切割，從無刀手術到水炮破巖，從真空抽吸到水幕電影，林林總總，無所不在。尤其是國際上自70年代興起、80年代末期應用日趨成熟的高壓水射流技術，主要以清洗、除銹、切割破碎為目的，已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟各工業(yè)部門。
水射流是一項迅速崛起的新技術、新工藝，同時又是以射流為核心，集泵、閥、密封，液壓、自動化控制為體的綜合學科，其產品品質突出反映在可靠性、成套性和安全性上。
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