高壓水射流的基礎(chǔ)知識介紹

高壓水射流清洗技術(shù)是近年來在國際上興起的一門高科技清洗技術(shù)，隨著高壓水射流應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴(kuò)大，如何在標(biāo)準(zhǔn)化的水射流構(gòu)件基礎(chǔ)上合理選擇清洗參數(shù)以適應(yīng)不同的清洗對象決定了清洗的質(zhì)量與效率，因此清洗參數(shù)的合理選擇是至關(guān)重要的共性問題。以下我們主要介紹一下高壓水射流的基礎(chǔ)知識。

我們主要介紹一下高壓水射流的一些基本計算公式，同時也對一些基本概念進(jìn)行闡述。功率一定的壓力流量關(guān)系曲線見下圖。
 
一、高壓水射流功率的計算公式

  公式(1)

高壓水射流的功率按照公式(1)計算。

公式(1)中：L₀ —高壓水射流的功率，kW；
                  P —壓力，MPa；
                  Q —流量，L/min；
                  η —機(jī)械效率。

另外，若功率一定，則P•Q＝常數(shù)。因此功率不變的情況下，可以實(shí)現(xiàn)下述組合：

1、高壓、小流量(切割、剝離、鏟修)；

2、中壓、中流量(清洗)；

3、低壓、大流量(消防用、流體駁運(yùn)用)。而若功率增大，則曲線向右上方移動，可以理解為同一壓力下流量增加。

二、高壓水射流的后坐力計算公式

高壓水射流的后坐力可以按照公式(2)進(jìn)行計算。

  公式(2)

公式(2)中：F —高壓水射流的后坐力，N；
                  P —壓力，MPa；
                  Q —流量，L/min。

對于手持槍清洗，為了作業(yè)安全，尤其希望能夠在計算后坐力后再進(jìn)行清洗作業(yè)。

1、當(dāng)F＞200N時，僅僅限于短時間的清洗作業(yè)。

2、當(dāng)200N＞F＞100N時，最適合清洗作業(yè)。

3、當(dāng)100N＞F時，雖然后坐力變小，但清洗效果也會受到限制。

三、高壓水射流的噴嘴口徑計算公式

高壓水射流的噴嘴口徑按照公式(3)計算。

  公式(3)

公式(3)中：d —噴嘴口徑，mm；
                  N —噴嘴個數(shù)；
                  η —噴嘴系數(shù)(1.05～1.3)；
                  P —壓力，MPa；
                  Q —流量，L/min。

在功率不變的情況下，對噴嘴口徑大小進(jìn)行比較，則：

1、高壓、小流量(切割、剝離、鏟修)，噴嘴口徑��；

2、中壓、中流量(清洗)，噴嘴口徑中等；

3、低壓、大流量(消防用、流體駁運(yùn)用)，噴嘴口徑大。

同理，就可以理解水射流的壓強(qiáng)(功率÷噴嘴孔面積)沿著1、2、3的順序變低。

四、高壓水射流的有效清洗距離
 
x/d  公式(4)

x —噴嘴到清洗對象物的距離，mm；
d —噴嘴口徑，mm。

受到壓力、流量、污垢的種類和硬度、釜內(nèi)表面的粗糙度、清洗噴嘴的收縮性及高壓水射流的入射角度6項(xiàng)因素影響，并且相互有著復(fù)雜的關(guān)聯(lián)性，準(zhǔn)確計算比較困難。

如下圖所示，有效清洗距離是個無單位值，其峰值可通過試驗(yàn)進(jìn)行推定。