利用超声波增强高速水射流

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利用超声波增强高速水射流
摘要：持续的高速水射流，目前许多工业应用，如用于切割各种材料、清洁及清除表层材料。但是，仍然有必要作进一步的研究，以提高纯水射流的性能。一个明显的方法是制造特高压力的水射流（目前多达700MPa）。另一方法是以脉冲射流的方式来消除对如此高压的需要。这基于下列事实，脉冲射流在目标物上产生的压力，大大高于相应的连续射流产生的压力。
超声波调制的连续水射流是最有前途的脉冲射流产生方法，简单、实用。脉冲射流是由超声波调制一个持续射流来产生的。一个与压电传感器相连的速度调制器轴向置于喷管中，在水中产生纵波。一个广泛的研究计划正在进行中，以了解此过程的基本原理并对某些应用优化喷头设计。
本文结果显示，在相同的参数条件下，这种脉冲射流的表现远优于持续射流。实验结果表明，这种方法与连续射流在相同水压参数下可以达到的性能甚至有数量级上的差别。实验室条件下进行了各种材料的切割测试。本文中喷嘴的动态压力测量结果与强制调制射流的效果一并提出，并与在同等条件下连续射流取得的结果做一比较。目前强制调制射流的潜在可能应用方面有混凝土结构维修过程中的清洁、绘涂、表层剥离、成型切割。   

关键字：水射流；调制射流；超声调制；动态压力；持续射流的力量

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