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(yùn)動賦予的質(zhì)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(yùn)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(jìn)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(jī)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(zhuǎn)變與應(yīng)用的最簡單的一種形式。通常，動力驅(qū)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(dá)噴嘴。而噴嘴的孔徑要求比高壓管路直徑小得多，因此到達(dá)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(qū)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(dāng)射流到達(dá)靶件時，射流以其速度形成的能量轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變效應(yīng)非常重要，它們決定了到達(dá)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(dāng)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(jìn)行大面積清洗，通過政變噴嘴形狀就有了扇形射流，其特點(diǎn)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(zhì)不再局限于水，應(yīng)嚴(yán)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(yīng)采用植物油或其他可食用油作介質(zhì)。某些射流應(yīng)用場合還要求用乳化液作介質(zhì)。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(zhì)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(dāng)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(zhì)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(dāng)水經(jīng)過噴嘴加速至極限后直接引射磨料進(jìn)入混合腔，瞬間混合后經(jīng)準(zhǔn)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(xué)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(nèi)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(dāng)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(shù)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(yīng)用，從拂塵洗車到板材切割，從無刀手術(shù)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(yīng)用日趨成熟的高壓水射流技術(shù)，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(jì)各工業(yè)部門。
水射流是一項(xiàng)迅速崛起的新技術(shù)、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(xué)科，其產(chǎn)品品質(zhì)突出反映在可靠性、成套性和安全性上。
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