准直管磨料射流在岩石上切割深槽的研究

为了提高坚硬岩石巷道的掘进速度和质量，提出了将准直管磨料射流用于岩石巷道掘进的新型方案，并讨论了其组成和工作特点，分析了准直管磨料射流装备的结构和工作原理．重点研究了磨料在准直管中的加速过程及准直管结构和工作参数对切割效果的影响．研究表明，准直管长度在０４～３０ｍ范围内磨料射流在岩石上切割效果基本不变，为开发新型的掘进系统提供了初步的理论基础和设计论据．     

反混合磨料射流喷头设计中的若干问题

据实验和经验总结，探讨了后混合磨料射流喷头的结构以及尺寸和材料的选取等相关问题。     

磨料射流束中磨料能量分布与切口形状的实验模拟研究

在研究磨料水射流对304不锈钢的切削过程中,发现切口形状与射流束中的粒子能量分布有很大关系。通过理论分析和数值模拟得出了粒子在射流束中的压力分布、速度分布和浓度分布规律。分析出射流束中粒子能量为双峰分布,同时通过Fluent仿真发现冲击过程存在水垫效应,磨料射流冲击材料表面时传递的能量是不均匀的,主要分布在距离中心一段距离的环形区域上。     

超高压前混合磨料射流切割煤层气弃井套管数值模拟研究

针对煤层气开采过程中需对弃井套管进行清除处理问题,基于磨料水射流技术,提出应用超高压前混合磨料射流技术解决此问题,探究其在淹没环境中对射流效果的影响,基于FLUENT软件分析探究喷嘴直径、磨料浓度、射流压力等参数的改变对射流的影响。分析结果表明:在淹没环境中,射流动压值随喷嘴直径增大而增大,势流核长度随喷嘴直径增大而增长且射流延展性更好;磨料浓度增大会小幅度导致射流势流核延展长度增长;在正常的射流压力内,可达到稳定切割套管的效果。     

基于Ansys的固液两相射流喷嘴外流场数值模拟研究

针对磨料射流中存在复杂的脉动现象,理论研究难度较大的情况。文章基于两相流理论,运用Ansys软件对两种不同直径的前混合式喷射装置的外流场进行了数值模拟,所得结论具有一定的指导意义。     

冰粒磨料射流装置中制冷系统的设计

冰粒磨料射流是一种真正的绿色清洗技术,它将低温技术和水射流技术相结合。基于过冷水动态制冰的原理,设计出一套冰粒磨料射流装置,而制冷系统是该冰粒磨料射流装置的核心。在传热学的基础上,对满液式蒸发器内的盘管和外壳进行设计;依据系统的制冷量,对制冷系统其余设备进行选型。     

水射流割缝喷嘴几何参数优化数值模拟研究

应用SolidWorks软件建立水射流割缝喷嘴内部流场的三维模型,采用标准κ-ε湍流模型模拟喷嘴内部流场,并分析了喷嘴出口速度和动压,将模拟结果用于割缝喷嘴参数的优化。研究表明,对喷嘴性能影响最大的是收缩角和长径比,喷嘴出口处的水平流道对喷嘴性能也有重要影响。     

前混合式磨料水射流喷嘴外流场仿真与实验

通过建立磨料水射流喷嘴有限元模型,对2种不同直径的前混合式磨料水射流的喷嘴外流场进行仿真分析.结果表明,在喷嘴其它几何条件相同的情况下,出口直径对喷嘴的出口速度影响比较大,出口直径越大,出口速度越小;在一定程度上将混合管适当地加长,可以提高磨料射流在喷嘴出口处的速度;磨料水射流最佳的切割距离为喷嘴出口直径的2.0～5.0倍.磨料水射流切割靶体实验结果与靶体冲击仿真结果基本吻合.     

前混合磨料射流系统液固两相流动特点

探讨前混合磨料射流两相流动特点,讨论了前混合磨料射流两相流流型,分析了磨料和水的混合机理,建立磨料粒子在混合管道和喷嘴内的运动方程并对其进行了求解,取得了一些有意义的结论。     

关于磨料水射流理论磨料供给量的研究

介绍了磨料水射流切割优点和国内外水切机的磨料主要供给方式。通过对超高压水的流动特性分析 ,提出了在水切机磨料供给系统设计时 ,磨料供给量计算方法 ,并综合归纳了影响磨料供给量的水喷嘴、磨料喷嘴直径、系统压力的高低和磨料自身特性 (粒度、流动性 )等相关因素 ,分析了磨料供给状态对水射流的切割质量的影响     

长壁开采切顶短壁梁理论及其110工法——第三次矿业科学技术变革

为了提升磨料水射流系统切割坚硬厚顶板的效率,利用数值模拟软件研究了喷嘴结构参数对磨料颗粒的速度及其分布的影响规律。结果表明：随着水喷嘴直径的增加,磨料的出口速度增大,在出口截面上,磨料颗粒主要集中在水射流外边界区域;当磨料入口角度和位置分别为60°和3 mm时,磨料颗粒的速度最大,轴线区域集中度最好。基于以上规律,对影响因素进行正交实验及方差分析,得出最优参数为水喷嘴直径1 mm,磨料入口位置为0 mm,角度为60°。通过割缝实验对比,发现喷嘴优化后割缝宽度减小了12.0%,深度增大了26.5%。

     

喷嘴几何参数对旋转射流流场性能影响的模拟分析

论述了射流的进出口边界条件和初始条件相同的情况下,通过分别改变旋转喷嘴的加旋件的长度、螺距长度和头数,对旋转喷嘴内外部射流流场的影响进行了数值模拟和分析,且模拟结果与试验结果基本一致。     

基于磨料水射流的多晶硅车削试验与建模

笔者通过进行磨料水射流车削多晶硅片的试验研究,说明了磨料水射流车切多晶硅这类脆性材料的可行性。磨料水射流车削多晶硅的表面质量主要受射流压力、进给速度、靶距和主轴转速的影响。在正交试验设计的基础上,采用回归分析方法,在磨料水射流车削多晶硅过程中,建立了主要加工工艺参数对表面粗糙度影响模型。通过对该模型的相关指标的分析表明,回归方程有一定指导意义。该模型为合理选择磨料水射流车削工艺参数提供了理论基础,在半导体制造业具有较大应用价值。     

高压水射流切割技术和磨料水射流切割技术的机理分析与研究

分析了水射流切割技术和磨料水射流切割技术的切割过程 ,列出了切割时的切割参数 ,定性分析了磨料水射流的切割机理和磨料水射流切割的主要相关规律。     

磨料水射流切割方程的研究

建立了一个新的磨料水射流切割方程,该切割方程与切割深度有关,即建立一个关于切割深度的函数关系式,该切割方程能用来预测射流所形成切槽的形状和尺寸。通过这种方法建立的切割方程将会含有较少的实验统计参数,能简化实验数据的分析过程,也增加了对切槽形状和尺寸进行预测的准确性。     

煤矿井下危险环境磨料水射流切割技术探讨

对磨料水射流切割特性和机理进行了探讨 ,根据煤矿井下瓦斯爆炸的机理和对各种切割方法进行井下切割的利弊分析 ,说明了利用磨料水射流在煤矿井下进行切割的优点。并结合理论和实践经验 ,设计了适合于煤矿井下高瓦斯环境的磨料水射流切割系统。