淹沒條件下磨料水射流切割性能仿真及實(shí)驗(yàn)研究一弓永軍
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- 淹沒條件下磨料水射流切割性能仿真及實(shí)驗(yàn)研究-弓永軍摘要:
超高壓磨料水射流切割是一種特種冷切割方法,與激光、火焰等切割方式相比,超高壓磨料水射流切割不會(huì)產(chǎn)生高溫,因此在特種及危險(xiǎn)品材料的切割中具有較大的應(yīng)用價(jià)值,成為危險(xiǎn)品沉船的水下切割作業(yè)首選。為了研究水下高圍壓狀態(tài)下的前混合磨料水射流切割性能,搭建了噴嘴流場(chǎng)的有限元仿真模型,以切割打擊力為優(yōu)化目標(biāo),開展了一系列對(duì)比仿真,并在實(shí)驗(yàn)室開展了鋼板的切割實(shí)驗(yàn)。本論文首先借助FLUENT仿真軟件仿真研究了磨料與水組成的兩相流在不同射流壓力、深水圍壓下,射流核心區(qū)各相的流動(dòng)速度、等速核長(zhǎng)度的變化規(guī)律。仿真結(jié)果表明,射流核心區(qū)各相的流動(dòng)速度、等速核長(zhǎng)度與射流壓力成正相關(guān)性,與圍壓成負(fù)相關(guān)性;在擴(kuò)散段磨料相的速度衰減低于水相,等速核長(zhǎng)度高于水相。隨后,借助前混合磨料水射流切割實(shí)驗(yàn)臺(tái),以質(zhì)量濃度為20%的80目石榴石為切割磨料,開展了淹沒...