捷克学者Hlavac,L M HJavdcova曾推导出了计算水切割机的水射流在环境介质中衰减的简化模型;根据假设水射流结构的轴对称性,同时推导出了描述等价水射流结构发展的关系式,根据喷嘴内部水射流形成的经典水动力学理论和一些非传统观点推导出计算水射流横断面速度场的一组方程。该方程组有助于计算术射流在环境介质中的衰减和水射流在环境介质的发展。
1.射流理论描述的基本条件
在推导方程的过程中,一些因素可以忽略不计,相对系统压力而言,液体流动中的其他压力可以忽略,至于在实际撵作条件中,液体不能认为是理想的流体,而要在伯努利方程中加人两个修正系数;液体密度系数和能量系数(由于摩擦和流体在喷嘴内的收缩引起)。
可以计算出射流从喷嘴出口流出的最大速度,然而该式仅适用于在射流的轴线附近区域。为了利用式计算射流的流速,有必要计算射流在压力Po下的压缩性系数y和喷嘴的溢流系数。
2射流从喷嘴射出的解析描述
在流体射出喷嘴的过程中,除了压缩性起作用外,液体与喷嘴壁之间及液体内部之间的摩擦也在起作用。考虑到摩擦的存在,射流横断面的流速大小就不一样,从喷嘴内壁到射流中心,水切割机的射流速度由零逐渐增大,在轴心处达到最大值.不计摩擦和液体收缩的损失,液体无摩擦的理想流。