空化（huà）射流打擊效果的（de）影響因素

空化射流技術（shù）是將空化作用引入到高壓水射流而形（xíng）成的（de）一種高壓水射流技術，同等條件下空化射流更具破碎和切割能（néng）力。其原理是通過（guò）控製壓力、流速等（děng）參數使水流束經過空化噴嘴時產生大量（liàng）的空化泡，利用空化泡在（zài）材料表麵的狹小區域（yù）內潰（kuì）滅產生高達140～170 MPa的（de）微射流衝擊，達到清理設施表麵附著物和汙垢層的目的。實驗表明噴（pēn）嘴型號、打擊時間、入口壓力等都對打擊效（xiào）果有不同程度（dù）的影響。本文主要分析影響（xiǎng）空化射流打擊效果的影響因素。



1、噴嘴（zuǐ）對比

噴嘴型號主要分為角形噴嘴和錐形噴嘴，角形噴嘴（zuǐ）擴散段加強了噴嘴出口射流與周圍水的剪切作用，產生更（gèng）多（duō）的空化泡（pào），打擊麵成環狀分布。相同條件下，角形噴嘴的空化射流打擊效果優於錐形噴嘴。

2、時間對比

在相（xiàng）同噴嘴、壓力和靶距（jù）的條件下，打擊時間（jiān）5min和10min效果相近，隨著打擊時間增加，空蝕麵積（jī）逐（zhú）漸增大。15min以後，增加（jiā）打擊時間效（xiào）果（guǒ）變（biàn）化不明顯，所以空化射流打擊過程中最優時（shí）間為5min.

3、壓力對比

實（shí）驗（yàn）使用角形噴嘴打擊5min，入口壓力為（wéi）5MPa時打擊效果不明顯；在10MPa時，打擊效（xiào）果最好，為最（zuì）優打擊壓力（lì）；15和20MPa時（shí）空蝕點較少。

4、靶距對比（bǐ）

對同一噴嘴不同入口壓力條件下的靶距和打擊效果進行對比（bǐ），結果顯示入（rù）口壓力為10MPa時，靶距為20d效果最好；入口壓力為15MPa時（shí），靶距為30d效果最好。



實驗結果綜述：對於一個（gè）固定角形噴（pēn）嘴存在最優打擊時間為5min；不同入口壓力（lì）對應不同的最佳靶距。空化射流中（zhōng）噴嘴的幾何特征對空化效果的影響很大，角形噴嘴擴散段長度對空化效果有影響，擴散段越長（zhǎng），空化效果越好，角形噴嘴（zuǐ）的空化效（xiào）果遠優（yōu）於錐形噴嘴。

具體原（yuán）理是將空化（huà）作用引（yǐn）入水（shuǐ）射流技術（shù）中而形成的新型水下設施清洗技術。通過控（kòng）製壓（yā）力、流速等參數使水流束（shù）經過空化噴嘴時產生大量的空化泡（pào），利用（yòng）空化泡在材料表麵的狹小區域內潰滅產生高達140～170 MPa的微射（shè）流衝擊，達（dá）到清理設施表麵附著物和汙垢層（céng）的目（mù）的。