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射流是一种孔口或狭缝出流流动现象,其结构大致可分为初始段、基本段和消散段。 射流离开喷嘴后,在其与环境介质形成的边界层上,存在着极大的速度差,由此而产生一个垂直于轴心方向的力,该力与速度差成正比关系,在这些力及射流内部湍流波动的作用下,产生射流流体与环境介质的质量和动量交换,使射流表面出现波状分离
(1) 热破碎机理 Hamatani 和 Ramulu[21]在研究磨料水射流切割硬脆性材料时发现靶件局部出现明显的温度升高。Kahlman 等人[22]观察到磨料水射流切割陶瓷时局部温度高达 1280℃，并据此提出了陶瓷材料的热破碎机理。 (2) 脆性断裂和塑性流动机理 Zeng 和 Kim[23]对氧化铝陶瓷进行磨料射流切割并用扫描电镜(SEM)对切口进行分析后指出：粒间脆性断裂和塑性流动是材料破坏的两个主要机理，垂向冲击时以粒间断裂为主，小入射角冲击时，两种机理所起的作用同样重要。 (3) 切割磨蚀和变形磨蚀机理 Hashish[24]及 Blickwedel[25]利用高速摄影技术对磨料射流切割透明材料进行分析，发现切割过程中出现两种不同的机理和区域：在切割磨损区域，磨料颗粒以较小的入射角冲击切割面，产生较光滑的切口；在变形磨损区域，磨料颗粒以较大的入射角冲击切割面，切口处出现条带状切痕。
在磨料水射流切割过程中，水的速度始终大于磨料颗粒的速度，并且在磨料水射流形成阶段，也是先生成高压水射流，然后磨料在自重与负压的双重作用下被吸入混合腔的，因而与材料最先接触的是纯水，但因纯水切割能力不强，只能在材料表面形成轻微的痕迹或是直接被反弹开，而最初与磨料颗粒接触并相互作用的水由于速度大于磨料颗粒，因而会越过磨料颗粒，然后磨料颗粒再被后方的水射流继续加速，当然这个过程中会发生紊流，但磨料颗粒始终是沿着水射流的轨迹在运动的
超高压水射流切割机的基本类型有前混和后混之分。 前者工作压力低、能量利用率高 ,但 由于某些技术问题的限制 ,在产品中较少采用。 后混式由其压力产生的不同 ,又可以选择增压 式和直接加压式。前者通过活塞面积比的变化 ,使普通 30M Pa以内的油压泵站的压力 ,转换为 大于 ( 200～ 400) M Pa水压。
水切割目前。目前在航空工 业、汽车复合材料方面应用较广，可以与CNC铣削等其它设备搭配使用，能节约加工成本，提升产品质量，提高生产效 益等，对工装的要求不高，减少生产工装成本。
随着航空工业的迅猛发展 ,各种新材料新工艺、新结构得到广泛采用 , 因此迫切需要寻求制造 和维修的新方法 。 对于飞机上各种合金材料和复合材料切割精度和切割时应有的热度等都有 很高的要求。而水切割技术 , 以其切割精度高、适用材料广 、切割厚度大以及特有的冷态切割不会产生热变形等优势 , 可以在航空制造和维修中得到广泛的应用。
应对大尺度曲面复合材料的成型切割工程，本文基于高精度、高速度的切割要求，在美国波音公司水切割应用基础上提出了以提高工作压力来确定高端的水射流工况，在反复的试验基础上建立数学模型，以超高压水切割加工中心成套装备的可靠性运行为目标进行水切割机构的闭环设计。通过应用实例，本项目得出超高压水射流可靠运行与其对复合材料的高精度、高速度切割作业的对立统一经验。本项目理论研究、结构设计、试验应用很好地适应机翼复合材料加工的高技术要求。由此可见，在可靠运行前提下提高工作压力对高精度、高速度加工复合材料是极为重要的。
水射流除锈是主流。水射流不会造成二次污染，清洗过后无特殊要求不需进行清洁处理，无有害物质排放与环境污染问题。可以清洗形状和结构复杂的物件，能在空间狭窄、恶劣的场合进行作业，清洗快速、彻底。水射流技术环保、无污染、工作环境友好，是船舶除锈未来发展的主流
超空泡技术目前主要应用在鱼雷等海战武器中。超空泡的产生可以使水下航行体周围全部被气体包裹，因此极大的降低了航行阻力。基于超空泡这一减阻特性，结合高压水射流清洗，提出了超空泡高压水射流清洗的新型清洗技术。
（1）车削：即工作台夹持工件做旋转运动，超高压水射流沿工件轴向横移（见图 5 所示），限于水射流的车削效率，此工艺仅用于难以采用机械车削的特殊材料，如复合材料。 (2）铣削：在工作台的配合下，超高压水铣可以进行任意角度的加工，水铣不仅适用于特殊材料，而且还能弥补机械铣削的功能。
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