固体磨料在自激振荡流中的混合机理和脉冲磨料水射流的研究

摘要： 研究确定了固体磨料的自激振荡流中的混合机理及主要参数的影响规律。建立了脉冲磨料射流中磨粒的运动方程和空化球泡的动力方程，确定了脉冲磨料射流中磨粒与空化的相互影响关系。提出了脉冲磨料射流喷嘴的设计准则，并确定了促使磨粒向射流中心群状聚集的自激振荡激励频率范围。研究表明，脉冲磨料射流的体积冲蚀速度比前混合磨料射流提高50％-80％，在淹没状态下的有效靶距是后者的2倍以上。这对提高水射流的切割效率、降低比能耗，扩大磨料射流的应用范围奠定了基础。

主要创新点： 该研究的主要创新之处在于：结合前混合式磨料水射流和自激振荡脉冲水射流的优点，提出了脉冲磨料水射流；揭示了脉冲磨料水射流的振荡机理及固体磨料在自激振荡流中的混合机理，提出了振荡腔内碰撞剪切层流动中的固液气多相流的波速模型，建立了射流参数与切割特性的数理方程；提出了脉冲磨料水射流喷嘴的设计准则；建立了脉冲磨料水射流中磨粒的运动方程和空化球泡的动力方程。

奖励： 水射流辅助刀具切割破碎硬岩的研究，最高奖名称：国家科技进步奖，等级：三等，获奖时间：1999年。

摘要：研究确定了固体磨料的自激振荡流中的混合机理及主要参数的影响规律，建立了脉冲磨料射流中磨粒的运动方程和空化球泡的动力方程，确定了脉冲磨料射流中磨粒与空化的相互影响关系，提出了脉冲磨料射流喷嘴的设计准则，确定了促使磨粒向射流中心群状聚集的自激振荡激励频率范围。研究表明，脉冲磨料射流的体积冲蚀速度比前混合磨料射流提高50％-80％，在淹没状态下的有效靶距是后者的2倍以上。这对提高水射流的切割效率、降低比能耗，扩大磨料射流的应用范围奠定了基础。主要创新点：该研究的主要创新之处在于：结合前混合式磨料水射流和自激振荡脉冲水射流的优点，提出了脉冲磨料水射流；揭示了脉冲磨料水射流的振荡机理及固体磨料在自激振荡流中的混合机理，提出了振荡腔内碰撞剪切层流动中的固液气多相流的波速模型，建立了射流参数与切割特性的数理方程；提出了脉冲磨料水射流喷嘴的设计准则；建立了脉冲磨料水射流中磨粒的运动方程和空化球泡的动力方程。奖励：水射流辅助刀具切割破碎硬岩的研究，最高奖名称：国家科技进步奖，等级：三等，获奖时间：1999年。