自激振蕩脈沖射流是利用水聲學(xué)，流體動(dòng)力學(xué)、流體共振和流體彈性學(xué)等原理發(fā)展起來(lái)的一種新型高效脈沖射流，通過(guò)自激即不需要外加激勵(lì)源，靠流體本身在特殊的流體結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生自激振蕩，將連續(xù)水射流轉(zhuǎn)變?yōu)檎袷幟}沖射流。
圖14-7為一個(gè)類似Helmhotz振蕩器的自激振蕩脈沖噴嘴。上游噴嘴中高速射流束的不穩(wěn)定的微弱擾動(dòng)即渦旋擾動(dòng)，在穿過(guò)振蕩腔內(nèi)射流剪切層時(shí)，射流剪切層對(duì)其具有選擇性的放大作用，逐步形成大尺寸的渦環(huán)結(jié)構(gòu)，這些放大的渦環(huán)結(jié)構(gòu)與振蕩腔壁碰撞反射，產(chǎn)生不同頻率的壓力擾動(dòng)波，其中一部分壓力擾動(dòng)波以聲速向上游反射至分離區(qū)，引起新的分離和渦旋擾動(dòng)，經(jīng)過(guò)射流剪切層放大后再次與振蕩腔壁碰撞；另一部分壓力擾動(dòng)波橫向振蕩往內(nèi)波及射流核心反射，當(dāng)其頻率與振蕩腔的固有頻率相同或相近時(shí)，引起Helmhotz諧振，使得橫向震蕩波自激勵(lì)放大，導(dǎo)致振蕩腔內(nèi)流體阻抗的脈動(dòng)變化，使得壓力和流量產(chǎn)生階躍性變化，從而產(chǎn)生了自激振蕩脈沖水射流。
在噴嘴中設(shè)置一個(gè)振子來(lái)使連續(xù)的水射流產(chǎn)生高頻脈動(dòng)。當(dāng)一連串的射流脈沖沖擊到涂層表面時(shí)，所產(chǎn)生的水錘作用使圖層產(chǎn)生彈性或彈性變形，在噴槍控制閥和噴嘴之間的槍管部位設(shè)計(jì)了專門的振動(dòng)腔。實(shí)驗(yàn)應(yīng)用表明這種自激振蕩脈沖射流在小于或等于69MPa壓力和49L/min流量時(shí)，就可以達(dá)到210MPa超高壓連續(xù)射流的除銹效果，除銹速度在0.66~23.2㎡/h。
強(qiáng)制脈沖水射流除銹的機(jī)理主要是，當(dāng)一連串的射流脈沖沖擊到涂層表面時(shí)，所產(chǎn)生的水錘作用使涂層產(chǎn)生彈性或彈塑性變形，在脆性圖層上，大約7MPa的泵 所產(chǎn)生的脈沖沖擊壓力約為160MPa，該壓力超過(guò)了涂層材料的強(qiáng)度而形成半球狀的裂紋。再進(jìn)一步的沖擊下裂紋沿徑向擴(kuò)展到涂層和底漆接合面的底部，則水膜會(huì)進(jìn)入裂紋并一層層地剝除涂層，當(dāng)泵的壓力進(jìn)一步增加時(shí)（7MPa≤P≤34.5MPa），沖擊力超過(guò)了基底材料和底漆的粘合力，這時(shí)射流不僅除去底漆，而且開(kāi)始沖蝕基底材料。通過(guò)一系列試驗(yàn)，比較了連續(xù)水射流和脈沖水射流去除各種類型涂層的結(jié)果。由超聲噴嘴所產(chǎn)生的高頻（15kHz）脈沖水射流除漆的結(jié)論表明，對(duì)較堅(jiān)硬的涂層（如汽車門上的防護(hù)漆）都可以被脈沖水射流在34.5MPa的壓力下去除。在這個(gè)壓力下，靶距和進(jìn)給速度可達(dá)0.127和3.0m/min。通過(guò)噴嘴在被除漆表面的復(fù)合運(yùn)動(dòng)（如直線進(jìn)給和旋轉(zhuǎn)進(jìn)給的復(fù)合等），可以顯著增加除漆速度。采用適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)參數(shù)可得到有利于增加基底材料和涂層之間附著力的表面粗超度。
降低壓力而又無(wú)需磨料進(jìn)行除銹作業(yè)顯然是新噴嘴技術(shù)的突破，但是這一技術(shù)（包括電磁脈沖技術(shù)）的共同缺點(diǎn)是適應(yīng)的機(jī)組功率較小，它只能應(yīng)用在55kw左右，也就是說(shuō)雖然能除銹但效率不高，適用于小面積除銹作業(yè)，再者，這一技術(shù)還僅限于噴槍應(yīng)用，成套性差。
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