高压水射流切割流场的数值模拟研究

利用计算流体动力学(CFD)的方法对高压水射流切割进行了多相流的数值模拟,研究并分析了淹没流与非淹没流的影响、压力的影响、喷嘴直径的影响、喷嘴对射流的影响以及淹没与非淹没流下磨料的流动特性关系,其结果可为高压水切割工具的设计提供参考依据.     

煤矿井下磨料水射流切割机切割性能试验研究

利用自行设计的煤矿井下磨料水射流切割系统对钢板进行切割实验,研究各切割参数（切割速度、驱动压力、切割靶距和磨料流量）对切割性能的影响规律,为今后开发研制煤矿井下用磨料水射流切割机提供一定的技术依据。试验结果表明：（1）系统驱动压力与切割深度呈线性变化关系;（2）综合考虑切割深度和切割效率,切割速度存在一个最佳范围;（3）切割靶距存在着一个最佳值;（4）磨料流量也存在一个最佳值。     

水射流切割理论研究进展

较详细地阐述了国内外从事这方面研究的专家学者对此进行研究的成果和观点，以期为今后水射流切割理论的发展提供某些借鉴。     

磨料水射流偏摆切割模型及试验

为研究水射流切割特性,提高切割效率,使用量纲分析法建立偏摆切割的切深模型,并针对偏摆切割的切割特性进行试验研究.基于模型计算结果和试验数据分析了主要工艺参数特别是偏摆角度对切深和断面质量的影响.结果表明,模型能够较好地预测切深,偏摆切割可以起到加大切深和减少断面斜条纹的作用,可使切深增大的有效偏摆角范围随压力升高而扩大,最佳偏摆角度随进给速度增大而增大,随靶距提高而减小.     

高压水射流切割HTPB推进剂的实验分析

为考察高压水射流对HTPB推进剂在安全条件下的冲击效应和主要射流参数在不同工况条件下的切割效果,利用自研的实验平台,在出口压力60～100 MPa的安全范围内,开展了高压水射流切割HTPB推进剂的实验研究。通过正交实验,以质量损失率为衡量指标,完成了固定式切割中出口压力、靶距、喷嘴直径和喷头转速4个参数的优化。以固定条件下的射流参数为基础,以质量损失率及切割深度为衡量指标,分析得出移动式切割中出口压力、靶距和横移速度3个因素对切割效果的影响规律。实验结果表明：固定式切割中的射流参数存在最佳值,即当出口压力为96 MPa、靶距为20 mm、喷嘴直径为0.3 mm、转速为3 000 r/min时,切割损失率最高为68.3%。在此工况下开展移动式切割实验可知,质量损失率和切割深度与出口压力的增大基本呈正比关系,与靶距的增大呈反比关系,并且随横移速度的增加呈衰减趋势。     

超高压水射流破岩及切割实验研究

利用国产高压水射流切割系统，对不同性质的材料进行了切割实验，考察了泵压、喷嘴横移速度、喷距和聚丙烯酰胺质量分数对射流切割效果的影响。实验结果表明，射流的驱动泵压与其切割深度成正比，喷嘴横移速度和喷距增加将使切割深度降低。聚丙烯酰胺对射流切割系统具有双重作用，因而其质量分数存在一个最佳值。对大理石、花岗岩和标准铝板等材料的切割实验表明，在其他实验条件一定的情况下，无孔隙材料的切割深度远低于大孔隙材料。     

水射流切割粘弹性药柱的仿真研究

针对要求安全性高的水射流切割药柱操作,研究了如何安全有效的切割清除固体火箭发动机药柱问题。为改善和优化影响切割效果和安全性的射流器工艺参数,提出了基于LS-DYNA软件对五种不同条件下水柱冲击药柱的仿真方案。通过分析,得出水射流切割药柱的机理和合理的切割工艺参数。结果表明,喷口直径越大,导致切割深度越大但对药柱表面压强影响不明显。射流速度越大,导致切割深度越大并且药柱表面压强也越大。采取倾斜切割方式为佳。验证了仿真方案的有效性和实用性。     

磨料─水射流切割技术浅析

磨料─水射流切割是近年来发展起来的高新技术，已在许多国家得到广泛应用．本文综述了该技术的基本概况，包括工作原理，系统组成，工艺应用特点，主要工艺参数对切割过程的影响，以及国外最新研究动态，并提出一些看法．     

高压水射流破岩机理研究

由于高压水射流破岩涉及的因素较多，且影响因素的作用规律比较复杂，致使其破岩机理一直未能被准确揭示，从而制约着水射流技术的应用和发展。对水射流破岩理论研究的状况进行了回顾，系统评述了水射流破岩研究中的理论要点，在此基础上指出水射流的冲击动载荷、岩石的动态本构关系、岩石与水射流的耦合作用以及水射流破碎岩石的数值模拟研究等是水射流破岩机理研究的发展方向，这对高压水射流破岩理论的深入研究和水射流技术的应用具有现实的意义。     

高压水射流冲击特性分析及实验研究

本文应用流体力学基本原理给出了高压水射流冲击压力的基本关系式,进行了实验验证,得出了冲击压力随靶距、泵压的变化曲线。     

高压水射流技术清洗刀具的研究

刀具是机械制造中用于切削加工的工具,表面热处理后易形成一层覆盖物影响其使用性能.主要研究了高压水射流技术清洗刀具,通过SEM、XRD测试得出刀具表面覆盖物为NaNO₃、Na₃H（CO₃）₂·2H₂O、Fe₂O₃、Fe₃O₄,形貌呈棒状、颗粒状等.为了清除这些覆盖物,采用DBG-1850Fg3型清洗机进行试验,发现在高压水压强为60 MPa、喷头直径为1.4 mm、清洗时间为60 s的条件下,表面的覆盖物可被清除.高压水射流清洗技术具有高效、环保等特点,是刀具表面清洗的发展方向.     

水切割机中超高压预应力复合缸体研究

针对水切割机中高压缸经常爆裂的现象,本文研究了预应力缸体、高压缸的失效原因及预应力缸体的基本特点,最后进行了缸体疲劳实验。     

喷水推进器转舵装置的模糊自适应比例—积分—微分控制

为解决喷水推进器在复杂海况下转舵装置难以控制的问题,在常规比例-积分-微分(proportion-integration-differentiation, PID)控制的基础上引入模糊自适应控制,并建立了转舵装置控制系统仿真模型,以实验室现有喷水推进装置为基础,设计搭建了以施耐德可编程逻辑控制器(programmable logic controller, PLC)为控制核心的试验平台,仿真和试验表明,相对于常规PID控制方法,模糊自适应PID控制策略具有动态响应速度快、超调量较小和抗干扰性能强的优势。     

毛细管消融等离子体及其射流压力特性研究

为研究消融等离子体及其射流在点火和增强火药的燃烧效应时对电热发射内弹道过程的影响,通过实验得到了毛细管内消融等离子体及其射流压力随时间的变化规律,并对脉冲等离子体射流产生的推力进行了初步测试,采用推力计算公式结合等离子体射流的动力学参数对射流的推力进行了计算.实验结果表明:毛细管内消融等离子体及其射流的压力幅值取决于放电能量,射流的压力相对毛细管内等离子体的压力有一定的滞后,并且耗散得更快;脉冲射流产生的推力具有冲击震荡效应,其最大值和射流压力基本同步;利用推力计算公式得到的推力和实验结果具有一致性.     

内燃机离心式冷却水泵性能试验台

据ＧＢ１８８２－８９内燃机冷却水泵性能试验方法对试验项目、试验条件和试验内容的要求，研制了无自吸要求的离心式冷却水泵试验台．该试验台使水泵各项性能的测试实现了自动化。本文介绍了试验台的组成原理，并给出了应用实例．     

水射流切削钴结壳性能研究

建立了水射流系统的动力学模型,通过仿真研究获取了水射流系统参数与水射流切削性能的作用规律．仿真结果表明：水射流的有效作业距离为水射流的等速区长度;水射流的工作压力越高,水射流的出口速度越大;喷嘴的轴向射流速度变化与围压无关．开展了水射流切削钴结壳模拟料性能实验研究．实验结果表明：水射流切削钴结壳模拟料时存在一个门槛压力...     

高压旋转射流的三维有限元数值模拟研究

研究了叶轮导引射流喷嘴内部流场的流动特性 ,编制了流体的三维有限元数值模拟软件 ,介绍了此软件的编制原理及其构成 ,并通过对一实例的计算揭示了喷嘴内流的一些特点。     

以高压气体为动力的水压施加装置与控制系统设计

稳定水压供给设备是岩石力学水力耦合试验的关键装置,以高压气体为动力设计的水压施加装置具有压力稳定、能耗低的优点。本文以PC为上位机,西门子S7-1200为下位机设计了一种以高压气体为动力的压力控制系统。系统中PLC采集数据与上位机目标压力值实时交互,通过自动控制电磁阀开闭实现高压气体输入量的动态调控,待系统内水压接近设定目标值后,再由控制系统启动电动试压泵精准调压至设定目标值。