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首頁 > 技術(shù)文章

高壓水射流粉碎物料與壓力釋放效應(yīng)

時間:2012-10-25     來源: http://www.fdd789.com

對材料變形和破壞的研究,以往大多數(shù)人只注重于加載狀態(tài),卻很少有人研究在卸載狀態(tài)下材料的變形破壞。然而,卸載作用,也就是壓力釋放效應(yīng),卻廣泛存在于人類的工程活動中。試驗表明,巖石不但可以在加載狀態(tài)下破壞,也可以在卸載狀態(tài)下破壞,卸載應(yīng)力下巖石的變形特征區(qū)別于加載應(yīng)力,表現(xiàn)為沿卸載方向強(qiáng)烈的擴(kuò)容或膨脹。因此,破壞程度比加載狀態(tài)下要更強(qiáng)烈。
 
物理粉碎時,粉碎的阻力與物料的強(qiáng)度有關(guān)。強(qiáng)度越高,粉碎的阻力就越大,能耗也越高。很多實(shí)驗表明,對于大多數(shù)脆性材料,抗壓強(qiáng)度>抗剪強(qiáng)度>抗彎強(qiáng)度>抗拉強(qiáng)度,抗壓強(qiáng)度最大而抗拉強(qiáng)度最小,而且抗拉強(qiáng)度要比其抗壓強(qiáng)度低得多。所以在研究物料粉碎時,如果能利用材料的這一特性進(jìn)行粉碎,就可以提高效率,降低能耗。
 
高壓水射流粉碎物料與壓力釋放效應(yīng):
 
在研究顆粒的粉碎時,我們可以利用加壓后的顆粒,使其突然卸載,通過壓力釋放效應(yīng)使物料破壞。
 
前混合式磨料高壓水射流粉碎示意圖
 
根據(jù)前混合磨料射流原理所形成的高壓水射流粉碎示意圖來看,高壓泵產(chǎn)生的高壓水分為兩股:一股是高壓水經(jīng)節(jié)流閥流入高壓儲料罐底部的流態(tài)化室,使罐內(nèi)的顆粒局部流態(tài)化,同時顆粒獲得流動初速度。而另一股高壓水流入混合室并與來自流態(tài)化室的顆粒漿液充分混合,混合后的顆粒漿液被輸送到噴嘴,作為載體的高壓水通過噴嘴被加速的同時也會帶動顆粒加速。
 
當(dāng)顆粒加速后以近于高壓水射流的速度噴向靶體,并與靶體產(chǎn)生撞擊,最后使顆粒粉碎。在整個過程中,顆粒先后受到了水射流的沖擊作用、動壓力作用、脈沖作用以及摩擦剪切作用。同時,加入到高壓水射流中的顆粒,首先受到的是高壓的作用,此時顆粒發(fā)生彈性變形,然后隨高壓水射流被加速后突然噴出而壓力釋放,整個過程是一個加壓、壓力突然釋放的過程。
  • 標(biāo)簽:
  • 壓力
  • 釋放
  • 效應(yīng)
  • 粉碎
  • 高壓水射流
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