成分配比對磨料漿體射流性能影響的實驗研究
本文選題:磨料漿體射流 + 成分配比 ; 參考:《中國礦業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:磨料水射流切割是一種常溫下進行的“冷”切割技術(shù),切割時無塵、無味、無氣體產(chǎn)生,并且噪音低、不污染環(huán)境,已得到廣泛的應(yīng)用。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,近年來出現(xiàn)的磨料漿體射流,不僅具有傳統(tǒng)磨料水射流的優(yōu)點,而且磨料粒子可以均勻地分布在射流中,在材料加工過程中不易堵塞噴嘴,能量利用率較高、切割質(zhì)量較好。其工作介質(zhì)是在水中加入甲基纖維素、聚丙烯酰胺等高聚物添加劑,再混入磨料,采用一定工藝方法配制成的磨料漿體。磨料漿體的成分配比直接影響其射流的流場結(jié)構(gòu)以及磨料顆粒在漿體射流中的分布,進而影響其加工效率與切割質(zhì)量。因此,本文基于非牛頓流體力學(xué)理論,開展磨料漿體的流變特性實驗,研究了溫度、添加劑濃度、磨料等對漿體表觀粘度的影響;采用全因子實驗方法,研究了不同配比下的磨料顆粒在漿體中的懸浮特性,分析了磨料種類及粒度、添加劑種類及濃度等因素對磨料顆粒懸浮特性的影響;結(jié)合經(jīng)濟性分析,研究了磨料漿體的懸浮穩(wěn)定性最佳配比參數(shù)。通過實驗發(fā)現(xiàn),使用甲基纖維素與鈉基膨潤土兩種添加劑來配制磨料漿體,其穩(wěn)定性非常好。本文得出了不同成分配比下磨料顆粒在漿體中的懸浮特性以及磨料漿體的流變特性,為磨料漿體射流在工程領(lǐng)域的應(yīng)用提供了技術(shù)支持,具有較強的理論與現(xiàn)實意義。
[Abstract]:Abrasive water jet cutting is a kind of "cold" cutting technology at room temperature. It is dustless, tasteless, gasless, low noise and no pollution to the environment, so it has been widely used. With the development of industrial technology, abrasive slurry jet not only has the advantages of traditional abrasive water jet, but also the abrasive particles can distribute uniformly in the jet, and it is not easy to block the nozzle in the process of material processing. The efficiency of energy utilization is high and the cutting quality is better. The working medium is to add polymer additives such as methyl cellulose and polyacrylamide in water and then mix the abrasive slurry with certain process method. The composition ratio of abrasive slurry has a direct effect on the flow field structure of its jet and the distribution of abrasive particles in the slurry jet, thus affecting its processing efficiency and cutting quality. Therefore, based on the theory of non-Newtonian fluid dynamics, the rheological properties of abrasive slurry are tested, and the effects of temperature, additive concentration and abrasive on the apparent viscosity of the slurry are studied. In this paper, the suspension characteristics of abrasive particles in slurry with different proportions are studied, and the effects of abrasive type and particle size, additive type and concentration on the suspension characteristics of abrasive particles are analyzed. The optimum ratio parameters of suspension stability of abrasive slurry were studied. It is found that the stability of abrasive slurry prepared by methyl cellulose and sodium bentonite is very good. In this paper, the suspension characteristics of abrasive particles in slurry and the rheological characteristics of abrasive slurry under different composition ratios are obtained, which provide technical support for the application of abrasive slurry jet in engineering field, and have strong theoretical and practical significance.
【學(xué)位授予單位】:中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TG48
【參考文獻】
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,本文編號:1808868
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