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喷嘴的型式
来源: 时间:2022-04-27 浏览:5946
喷嘴是水射流设备的重要元件,它最终形成了水射流工况,同时又制约着系统的各个部件。对于喷嘴型式,按形状区分有圆柱形喷嘴、扇形喷嘴、异形喷嘴等按孔数区分有单孔喷嘴、多孔喷嘴按压力区分有低压喷嘴、高压喷嘴、超高压喷嘴等。本文按形状分类介绍喷嘴的类型。

圆柱形喷嘴

此类喷嘴是在圆锥收敛形喷嘴的基础上发展起来的,是目前最常见的一种连续水射流喷嘴。图中所示为几种常见的圆柱形喷嘴,其中,图为典型的高压喷嘴,其压力范围可达的,用于喷枪,收敛段长度和角度保证了射流集束性图为另一种喷枪用圆柱形喷嘴,其特点是自身螺纹连接,轴向尺寸较小,使用方便,其工作压力局限于图所示喷嘴为了延长收敛段的尺寸并便于加工,采用两段组合,此方式并不常用图所示喷嘴是为了便于喷孔直径加工,将喷嘴做成喷嘴孔板嵌于喷嘴体内图所示喷嘴提供了外螺纹连接的型式。


扇形喷嘴

1低压扇形喷嘴

扇形喷嘴直接由喷嘴形状产生平坦均匀的扁平射流,其射流致密性好,扩散角也可在较大范围内变化,其工业应用依据流量、流速、射流角及覆盖面的不同而不同。这种喷嘴也成功地用在高压水射流中。轴向扇形喷嘴系液体流经一椭圆喷孔直接形成扇形射流。椭圆喷孔一般由一定角度的与圆锥形喷孔垂直相贯而成,见图。这种与圆锥形喷孔的相对尺寸和相关位置决定了扇形射流的形状、厚薄与覆盖面。


3.3所示为扇形喷嘴的结构。不难看出,他们均是由一个楔形与未通圆锥喷孔相贯而成。其压力都在以内。为了加工方便,很多扇形喷嘴的不是简单的直槽,而是弧形槽,即在工艺上变水平铣槽为圆弧铣槽,见图。


(2)高压扇形喷嘴

高压扇形喷嘴的成因与低压扇形喷嘴一致,但由于其压力的不同,其结构也各有特色,见图3.5。由于扇形喷嘴的扩散性,并不要求严格的收敛段。在图3.5中,图a型喷嘴压力为75MPa, a20°90°。这种自带连接螺纹的缺点是不利于扇形射流位置的调整,因为扇形射流是有方向性的。图b喷嘴仅是一个芯体,它的工作压力最高达到200MPa, d = 0.88mma =100200。该喷嘴圆柱段与图a型截然不同,这就是高压力要求所致。图c型喷嘴是一个组合型扇形喷嘴,组合喷嘴看似加工复杂一些,但成型可靠、材料各异、适应面广、便于系列化,是为人们所接受的。


3.6所示为扇形喷嘴性能图,可以看出,在15MPa压力内,扇形喷嘴不同的射流角度与靶距和射流宽度的关系。扇形喷嘴的特色就在于其射流覆盖面远远大于圆柱形喷嘴。


3异形喷嘴

为了提高水射流的集束性能,各种型式的异性喷嘴也开始由实验室走向商品化。尽管它们形状复杂、加工困难,但标新立异的高聚能追求,于研究于应用都是非常有价值的。图3.7所示为美国AQUT DYNE公司的异形喷嘴。这些定名为Rankin-Shape Jets}34} }J喷嘴标志着射流喷嘴的新水平。这类喷嘴产生的射流共性是以具有锐边的平面防止空气卷裹射流;其喷嘴结构是将这种不同形状的喷嘴芯置于外螺纹喷嘴体内与喷管连接。


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