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高壓水射流沖孔基本規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究

發(fā)布時(shí)間:2019-08-17 09:42
【摘要】:采用高壓水射流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)分別進(jìn)行水壓力、射流靶距、時(shí)間等單因素影響實(shí)驗(yàn),分析這些因素對(duì)水射流沖孔效果的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隨著水壓力的增加,射孔深度呈線性增加;當(dāng)噴嘴直徑為1.02mm時(shí),水射流的最佳靶距為2mm;高壓水射流存在極限射流深度,在此之后,時(shí)間增加,其射流孔孔深基本不變;改變時(shí)間、靶距以及水壓力,試塊水射流孔徑基本無變化。
【圖文】:

過程圖,高壓水射流,垂直平面,過程


假設(shè)射流為理想流體,射流斷面直徑為D時(shí),高壓水以流速v垂直沖擊物體表面,當(dāng)遇到作用面后,隨即改變方向轉(zhuǎn)過90°沿徑向朝兩邊流走,且流速不變(圖1),則射流對(duì)物體表面的理論沖擊力為:圖1高壓水射流沖擊垂直平面的過程示意F=14ρπD2v2(1)式中,F(xiàn)為射流的沖擊力,N;ρ為水的密度,kg/m3;D為噴嘴內(nèi)徑,m;v為射流速度,m/s。當(dāng)射流的沖擊力F超過物體的極限強(qiáng)度時(shí),物體表面就會(huì)開裂,形成初始裂隙,水射流進(jìn)入裂隙空間,在水楔作用下,裂隙尖端產(chǎn)生拉應(yīng)力集中,使得裂隙進(jìn)一步擴(kuò)展進(jìn)而形成破裂坑。2高壓水射流沖孔實(shí)驗(yàn)方案2.1實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由高壓泵、水射流裝置及監(jiān)控系統(tǒng)組成(圖2)。高壓泵的額定壓力為70MPa,排量為70L/min,水射流裝置的噴嘴直徑為1.02mm,監(jiān)控系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管路中的壓力及流量變化,同時(shí)在靠近管路出口處安裝壓力傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄管路出口處的壓力變化。圖2高壓水射流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)2.2試樣加工水射流試樣采用水泥砂漿試塊,由32.5號(hào)水泥和篩選后的細(xì)沙按質(zhì)量配比1∶3.5∶0.3(水泥∶沙∶水)澆筑為300mm×300mm×300mm立方體試塊。試塊澆筑成形后自然養(yǎng)護(hù)28d,減少試塊物理力學(xué)參數(shù)的離散性。水泥砂漿試樣的力學(xué)參數(shù)見表1。表1水泥砂漿試塊的物理力學(xué)參數(shù)單軸抗壓強(qiáng)度/MPa彈性模量/MPa抗拉強(qiáng)度/MPa黏聚力/MPa內(nèi)摩擦角/(°)斷裂韌度/(N·mm3/2)6.27470.72081.64872.544331.290013.23002.3實(shí)驗(yàn)方法高壓水射流實(shí)驗(yàn)方案見表2。采用清水進(jìn)行射流實(shí)驗(yàn),分別改變泵注壓力、時(shí)間、射流靶距,分析3種因素對(duì)水射流沖孔效果的影響,從而確定最佳的高壓水射流施工參數(shù)。表2高壓水射流實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)編號(hào)影響因素有效(孔口)水壓力/MPa射流時(shí)間/min射流靶距/

高壓水射流,實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)


,隨即改變方向轉(zhuǎn)過90°沿徑向朝兩邊流走,且流速不變(圖1),則射流對(duì)物體表面的理論沖擊力為:圖1高壓水射流沖擊垂直平面的過程示意F=14ρπD2v2(1)式中,F(xiàn)為射流的沖擊力,N;ρ為水的密度,kg/m3;D為噴嘴內(nèi)徑,m;v為射流速度,m/s。當(dāng)射流的沖擊力F超過物體的極限強(qiáng)度時(shí),物體表面就會(huì)開裂,形成初始裂隙,水射流進(jìn)入裂隙空間,在水楔作用下,裂隙尖端產(chǎn)生拉應(yīng)力集中,使得裂隙進(jìn)一步擴(kuò)展進(jìn)而形成破裂坑。2高壓水射流沖孔實(shí)驗(yàn)方案2.1實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由高壓泵、水射流裝置及監(jiān)控系統(tǒng)組成(圖2)。高壓泵的額定壓力為70MPa,排量為70L/min,水射流裝置的噴嘴直徑為1.02mm,,監(jiān)控系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管路中的壓力及流量變化,同時(shí)在靠近管路出口處安裝壓力傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄管路出口處的壓力變化。圖2高壓水射流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)2.2試樣加工水射流試樣采用水泥砂漿試塊,由32.5號(hào)水泥和篩選后的細(xì)沙按質(zhì)量配比1∶3.5∶0.3(水泥∶沙∶水)澆筑為300mm×300mm×300mm立方體試塊。試塊澆筑成形后自然養(yǎng)護(hù)28d,減少試塊物理力學(xué)參數(shù)的離散性。水泥砂漿試樣的力學(xué)參數(shù)見表1。表1水泥砂漿試塊的物理力學(xué)參數(shù)單軸抗壓強(qiáng)度/MPa彈性模量/MPa抗拉強(qiáng)度/MPa黏聚力/MPa內(nèi)摩擦角/(°)斷裂韌度/(N·mm3/2)6.27470.72081.64872.544331.290013.23002.3實(shí)驗(yàn)方法高壓水射流實(shí)驗(yàn)方案見表2。采用清水進(jìn)行射流實(shí)驗(yàn),分別改變泵注壓力、時(shí)間、射流靶距,分析3種因素對(duì)水射流沖孔效果的影響,從而確定最佳的高壓水射流施工參數(shù)。表2高壓水射流實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)編號(hào)影響因素有效(孔口)水壓力/MPa射流時(shí)間/min射流靶距/mm備注1射流水壓力20,30,40,50,6052共進(jìn)行5組實(shí)驗(yàn)2射流靶距4051,2,3,4,5,6共進(jìn)行
【作者單位】: 中國礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院;中國礦業(yè)大學(xué)煤炭資源與安全開采國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:江蘇省“六大人才高峰”資助項(xiàng)目(2014-ZBZZ-007)
【分類號(hào)】:TD712.6

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5 韋穎;;中國最有效的高壓水射流發(fā)生器[J];世界采礦快報(bào);1990年13期

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本文編號(hào):2527707

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