高壓清洗機(jī)噴嘴直徑對(duì)射流收縮的影響
時(shí)間:2015-01-14 15:53:10作者:LeeZhou來源:德高潔清潔設(shè)備分享到:QQ空間新浪微博騰訊微博人人網(wǎng)微信
設(shè)計(jì)合理的一臺(tái)高壓清洗機(jī),高壓泵所發(fā)送出來的高壓水應(yīng)當(dāng)完全從噴嘴里噴出來,形成高壓水射流對(duì)清洗靶物進(jìn)行清洗或破碎工作。如果噴嘴設(shè)計(jì)不合理,就會(huì)造成相當(dāng)大的水流在噴射系統(tǒng)中溢流回水箱,這就造成了很大能量的浪費(fèi)。如果假定沒有溢流損失,那么在噴嘴出口處,由于水射流通過噴嘴出口處產(chǎn)生自然收縮,致使高壓泵流量不能完全從噴嘴流出所造成的能量損失,我們稱之為水射流收縮損失,下面主要說一下高壓清洗機(jī)噴嘴直徑對(duì)射流收縮的影響。
高壓清洗機(jī)噴嘴直徑對(duì)射流收縮的影響:
噴嘴的基本形狀如上圖,它由圓錐段 A 和圓柱段 B 組成。高壓水流經(jīng)由圓錐段 A 進(jìn)入圓柱段 B 之后獲得很高的加速度。出口處由于射流產(chǎn)生折射,其面積也由 變成小于 F0 的 F1 ,即射流不能按照理論上計(jì)算的流量排出。故在噴嘴前后出現(xiàn)了能量損失或效率問題。
通常我們將噴嘴效率 η 值用噴嘴輸出能量 Tc 與輸入能量 Tr 的比值來表示,請見公式(1):
(1)
式(1)可以改寫成:
(2)
式(2)中,ms —水射流的質(zhì)量流量,kg/s;
V0 —水射流出口速度,m/s;
P0 —噴嘴出口壓力,MPa;
Q0 —噴嘴出口容積流量,m³/s。
將(2)式簡化后可得(3)式:
(3)
式(3)中,K —液體特征常數(shù);
α —流量收縮系數(shù);
μ —射流速度系數(shù)。
流量收縮系數(shù)可由(4)式表示:
(4) 由上圖可見,隨著噴嘴直徑的增加,收縮系數(shù)開始呈下降趨勢,但當(dāng)噴嘴直徑達(dá)到0.4 mm以后,α 值下降趨于平緩,當(dāng) α 值達(dá)到0.5 mm以后 α 值幾乎不再下降。即噴嘴直徑越大,收縮系數(shù)下降越微小,甚至可以忽略不計(jì)。
高壓清洗機(jī)噴嘴直徑對(duì)射流收縮的影響:
噴嘴的基本形狀如上圖,它由圓錐段 A 和圓柱段 B 組成。高壓水流經(jīng)由圓錐段 A 進(jìn)入圓柱段 B 之后獲得很高的加速度。出口處由于射流產(chǎn)生折射,其面積也由 變成小于 F0 的 F1 ,即射流不能按照理論上計(jì)算的流量排出。故在噴嘴前后出現(xiàn)了能量損失或效率問題。
通常我們將噴嘴效率 η 值用噴嘴輸出能量 Tc 與輸入能量 Tr 的比值來表示,請見公式(1):
(1)
式(1)可以改寫成:
(2)
式(2)中,ms —水射流的質(zhì)量流量,kg/s;
V0 —水射流出口速度,m/s;
P0 —噴嘴出口壓力,MPa;
Q0 —噴嘴出口容積流量,m³/s。
將(2)式簡化后可得(3)式:
(3)
式(3)中,K —液體特征常數(shù);
α —流量收縮系數(shù);
μ —射流速度系數(shù)。
流量收縮系數(shù)可由(4)式表示:
(4) 由上圖可見,隨著噴嘴直徑的增加,收縮系數(shù)開始呈下降趨勢,但當(dāng)噴嘴直徑達(dá)到0.4 mm以后,α 值下降趨于平緩,當(dāng) α 值達(dá)到0.5 mm以后 α 值幾乎不再下降。即噴嘴直徑越大,收縮系數(shù)下降越微小,甚至可以忽略不計(jì)。
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