高壓清洗機(jī)壓力和流量對高壓水射流打擊力的影響

高壓清洗機(jī)是上個世紀(jì)末發(fā)展起來的一種高壓清洗設(shè)備，它主要利用高壓水發(fā)生設(shè)備產(chǎn)生高壓水，而后通過噴嘴將壓力能轉(zhuǎn)換為高度聚集的水射流動能完成各種各樣的清洗任務(wù)。其具有清洗成本低、速度快、清凈率高、不損壞被清洗物、無污染等諸多優(yōu)點。

在20世紀(jì)90年代中期，高壓清洗機(jī)在交通、鐵路、機(jī)械、煤炭、石油、冶金、建筑、化工、市政工程、民用、水利及輕工業(yè)等領(lǐng)域得到了迅速普及。高壓清洗機(jī)是高壓水射流清洗技術(shù)應(yīng)用中必不可少的關(guān)鍵設(shè)備，所能產(chǎn)生的水射流打擊力是影響高壓清洗機(jī)清洗效果的重要因素之一，所以對水射流打擊力的分析研究顯得十分重要。本文主要介紹高壓清洗機(jī)壓力和流量對高壓水射流打擊力的影響。

高壓清洗機(jī)壓力和流量對高壓水射流打擊力的影響：

高壓水射流作用于物體表面，其原有的速度和方向均發(fā)生改變，即其動量發(fā)生改變。而這種動量的改變是由于水射流與物體間的相互作用引起的，根據(jù)動量定理，經(jīng)整理后可得到理論最大水射流打擊力：

 公式(1)

公式(1)中：F —理論最大水射流打擊力，N；
           q —水射流體積流量，L/min；
           p —水射流壓力，MPa；
           φ  —水射流清洗角度。

公式(1)得出的是水射流作用于物體表面的理論最大水射流打擊力，從式中我們可以看出，壓力和流量是影響水射流打擊力的重要因素。

下表列出了在不同的壓力下，不同流量時產(chǎn)生的水射流打擊力和清洗機(jī)工作時所需的功率值，并對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。
 

壓力(MPa)	流量(L)
	10		20		30		40		50
	打擊力	功率	打擊力	功率	打擊力	功率	打擊力	功率	打擊力	功率
50	53	8	105	17	158	25	210	33	263	42
60	57	10	115	20	173	30	230	40	288	50
70	62	12	124	23	186	35	249	47	311	58
80	66	13	133	27	199	40	267	53	333	67
90	70	15	141	30	212	45	282	60	353	75
100	75	17	149	33	223	50	298	67	372	83
110	78	18	156	37	234	55	312	73	390	92
120	81	20	163	40	245	60	326	80	408	100
130	85	22	170	43	255	62	340	87	424	108
140	88	23	176	47	264	70	352	93	440	117
150	91	25	182	50	273	75	365	100	456	125

 

壓力(MPa)	流量(L)
	60		70		80		90		100
	打擊力	功率	打擊力	功率	打擊力	功率	打擊力	功率	打擊力	功率
50	316	50	368	58	421	67	474	75	526	83
60	346	60	403	70	461	80	519	90	577	100
70	373	70	436	82	499	93	560	105	623	117
80	400	80	466	93	533	107	599	120	666	133
90	424	90	494	105	565	120	636	135	707	150
100	447	100	521	117	596	133	670	150	745	167
110	486	110	546	128	625	147	703	165	781	183
120	489	120	571	140	653	160	734	180	816	200
130	509	130	594	152	680	173	764	195	849	217
140	529	140	617	163	705	187	793	210	881	233
150	547	150	638	175	730	200	821	225	912	250

由此可以看出，為了使高壓清洗機(jī)在消耗低功率的情況下具有良好的清洗效果，必須對高壓清洗機(jī)的壓力和流量進(jìn)行有效合理地匹配。