水切割机射流特性主要用喷射角、喷幅、冲击力、雾滴平均尺数表征，不同场合要求的侧重点不一样。对喷雾或喷涂尺寸细小、均布。为了减小雾滴尺寸，对单纯压力喷嘴可（缩小孔径）、提高工作压力、增加喷射角等方法。对于空嘴，则可采用减少液体流量（缩小7L径）、增加气体耗量、的方法。随着压力的提高，射流用于高难度清洗、剥层、除锈甚至切割，对于细射流，喷射角越小、冲击力越强越好。

    高压水射流设备（高压泵为主机）的压力范围通常为10-100MPa，随着设备可靠性的提高，提高压力和功率也就极大地提高了作业效率和功能，因而高压范围也就扩大到150 - 200MPa，甚至250MPa。实心流喷嘴喷出的射流具有晟集中的打击力及稳定的靶距。大多高压、超高压喷嘴的特点正在于此，即集聚能量、集束射流，以获得最大的射流打击力。这样，高压喷嘴的喷iL形状就很简单，基本上就是圆柱形和扇形，但为了集束射流，喷孑L的形状设计还是有规律的；到了超高压喷嘴就只用圆柱形喷孔了。

  下面介绍几例典型的实用喷嘴。

  1．外表面清洗喷嘴

  外表面清洗喷嘴由于其轴向尺寸不受限制，外形设计往往最接近理论喷嘴。典型的高压喷嘴，其压力范围可达200MPa，它由喷嘴套与喷管相连接，垫圈与O形圈用作静密封。根据压力．喷嘴可采用不同的材料。这种喷嘴都用于喷枪，收敛段氏度和角度保证了射流集束性。图b为另一种枪用圆柱形喷嘴，其特点是自身螺纹连接，轴向尺寸较小，使用方便。该喷嘴的工作压力局限在100MPa。为了延长收敛段的尺寸并便于加工，图c型喷嘴采取两段组合，这种方式并不常用。图d型喷嘴是为了便于0. 5mm喷孔直径加工，将喷嘴做成喷嘴孔板嵌于喷嘴体内。图e型喷嘴提供了内螺纹连接的型式。    高压扇形喷嘴的成因与低压扇形喷嘴一致，但由于压力的不同，其结构也各有特色。由于扇形喷嘴的扩散性，并不要求严格的收敛段。在图7 - 13中，图a型喷嘴压力为75MPa，a为20。～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。喷嘴仅是一个芯体，它的工作压力最高达到200MPa，d -0. 88mm，a- 10。-20。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，是最为人们所接受的。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。

    为了提高水射流的集束性能，各种型式的异形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。美国AQUA-DYNE公司的异形喷嘴。这些定名为Rankin-Shape Jcts。嘴标志着射流喷嘴的新水平。这类射流的共性是以具有锐边的平面防止空气卷裹射流。事实上，由于对空气旋涡的消除，具有锐边平面的Rankin-Shape射流在较大靶距条件下保持了射流的凝聚性和超常的效率。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。试验证明，蘑料射流切割采用异形喷嘴比传统的圆柱形喷嘴性能有较大提高，同时异形喷嘴可以降低水射流的压力和功率。

    2．内表面清洗喷嘴

    对内表面清洗喷嘴最大的约束条件是径向尺寸，也正因如此，它的变化特点多在喷嘴孔的数量上而不是形状上。管道内壁清洗是高压水射流技术的主要市场之一，不同直径的管道、不同材料的垢层、不同形式的堵塞，使得内表面清洗喷嘴型式远远多于外表面清洗喷嘴。这里所介绍的只能是只鳞片爪，但不难由此举一反三。

典型的内表面清洗喷嘴。图a型喷嘴的适应工况是压力低(30MPa)、流量大。喷嘴孔一个轴向向前，其他若干个（视流量设计）呈45。向后。其作用是中心喷孔用于打通被堵塞的管道，向后若干喷孔用于径向管壁清洗和自进，即水射流的反冲力拖动高压软管自动沿管程前行。射流向后还利于垢层的排出。图b型喷嘴压力在100-140MPa，喷嘴与软管或硬管连接采用紫铜垫圈密封。径向喷孔呈两层布置，适应于高难度管道内壁清洗。图c型喷嘴的特点是直径小，同样必须用紫铜垫圈密封。a角度的不同是为了适应不同的管径和垢层。图d型和图e型喷嘴是同一类的变型。其径向前喷射流反冲力可产生一定旋转扭矩，使喷嘴带动旋转喷杆自动旋转。图f型喷嘴的特点是以径向射流为主。图g型喷嘴是一种纯径向喷嘴，前段堵头与喷嘴呈两体螺纹连接图h型喷嘴的外径仅10mm，工作压力75MPa，可以与小直径软管直接压制成一体。为了保证内表面清洗喷嘴的喷孔方向，在外形设计上总要为实现钻孔工艺创造条件。

引射喷嘴，专用于磨料射流。由这类喷嘴造成的磨料射流称之为会聚式磨料射流，因为它沿圆周布置的水喷嘴7L与中心磨料通道在磨料喷嘴中心汇聚。该喷嘴的特点是高压水自径向输入经若干喷嘴孔变为轴向磨料喷嘴混合形成磨料射流。径向()形圈是为了密封高压水，而端面O形圈是为了确保引射磨料的真空度。

 超高压喷嘴多用于水切割，其压力范围基本在200-400MPa之间。这种喷嘴的特点是喷嘴芯为人造宝石，形状也与前面讨论的喷嘴有很大差别。

水切割的对象是金属与非金属板材，其原理是超音速超高压水射流引射磨料形成磨料细射流，用以破坏材料。

人造宝石超高压喷嘴及其安装组件示意图。其喷嘴直径一般为o．25mm，最小可达o．08mm.为了保证喷嘴的定位与密封，常要附以喷嘴套和喷嘴体做成组件，也就是说喷嘴组件才适应各种场合的装配，因为喷嘴本身的外形尺寸太小。超高压喷嘴结构很简单，但它的制造工艺特殊。

7.3喷嘴的计算

  高压水射流用泵是基于正排量而设计的。这就是说单位时间内泵总是以一个固定的流量经排出管线进入喷嘴，自喷孔流出形成射流。如果没有旁通的话，射流流量也就是泵的流量。泵所有流量通过喷嘴小孔须具备一定的流速，这就要求泵有足够的压力来驱动。也就是说，当喷嘴iL口面积确定后，为使泵产生的流量全部经喷嘴流出，则泵必须具备相应的驱动压力；反之，随着泵的流量和额定压力参数的确定，与之相匹配的喷嘴孔径尺寸也就唯一确定下来。

    从前面的分析可以得出，如不计泵出口至喷嘴人口的沿程阻力损失，则泵的额定压力A就等于射流压力p。如假定管路沿程损失为△Pi，则验常数。损失APi与管路长度、管径及管路沿程布置高压及超高压水射流系统，沿程损失△p．相p．》△A，可以忽略。   

喷嘴的计算值与圆整后的实际加工值总是有差别的，而且这种差别有时候还很大，不得不引起人们的重视。比如，人们对喷嘴直径计算值1. 05mm和1.15mm的喷嘴总是习惯地圆整到1.Imm。而当直径为1. 05mm时，20L/min的流量以385m/s的流速通过0.865mm-出口截面积的喷嘴；当直径为1. 15mm时，同样的流量则以321m／s的流速通过1. 038mmz出口截面积的喷嘴。在这一转变过程的同时，压力也由小直径的75MPa转变为大直径的50MPa。可见，喷嘴直径很小的变化反映到泵压力上则有明显的变化，这从式可以看出。压力与喷嘴直径的4次方成反比关系，即喷嘴直径增大1倍，则压力要下降15倍。

    使用小直径喷嘴，当流量增加时，不难看到流速和压力都有较大的变化。由式可得，当流量由20L/min增加到23L/min，即增加15%，对于相同的喷嘴，则要求泵压力增加约30%。

上述讨论仅适用于单喷嘴设计，而实际情况却经常使用多喷嘴。这种情况下，则由每个单独的喷嘴计算出当量喷嘴直径，也可由当量喷嘴直径计算每个单独的喷嘴直径，由当量喷嘴直径代人上述表达式进行喷嘴性能计算。当量喷嘴直径表汞为：

这个直径则为喷嘴性能的计算值。为了使用方便，人们将喷嘴性能列成图表，使得水切割机喷嘴的各性能参数一目了然，值得推荐。