脉冲防暴水炮出口段射流的大涡模拟

水射流技术的几种新应用

水射流技术的几种新应用高压水射流技术经多年研究已被广泛应用于煤炭、石油化工、交通运输、钢铁、机械等行业，用来清洗、切割和破岩。目前高压水射流技术已形成一套系统的理论结构，成为一门独立的技术学科。该研究方向上的主要研究内容有：超短半径水平井钻井技术超短半径是指垂直井眼内钻成曲率半径仅为0.3米的水平井。钻超短半径水平井中存在着曲率半径极短和破岩两大难题，国外仅有美国有此技术。在该技术研究方向上，射流研究室已解决了定向造斜、水力破岩钻井两大难题，高压软管携带柔性钻具以极短的弯曲半径通过导向器实现从垂直到水平方向的转向；钻进为完全的高压水射流破岩和液力推动技术；径向水平井从已下入套管的垂直井眼中钻入，并可在井下一个层位和多个层位布置多个辐射状的径向水平井眼；井眼轨迹可以通过高压射流和连续油管牵引技术控制等，突破了国内在径向钻井技术的瓶颈问题，填补了空白。高压水射流穿透射孔技术高压水射流射孔完全利用水力作用，冲开套管和地层，射孔深度达3米左右,大大超过了近井地层污染带，并克服了炮弹射孔粉压作用造成的二次污染，是低渗地层完井、地层改造、提高采收率的一项有效新技术。高压水射流研究中心经过七年研究攻关，已研制成功“高压水射流深穿透射孔装置”样机，正进行室内和现场试验。高压水射流处理近井地层增产增注技术该工具由过滤器、单向器、扶正器、阻尼器、旋转喷头和喷嘴组成。施工时利用油管将该工具送至井下射孔层段，地面水泥车开泵打压，高压水通过油管送至喷嘴喷出，喷头旋转速度由阻尼器控制，工具在射孔段边旋转边缓慢上下移动，可产生三种物理作用：低频旋转水力脉冲波，高频空化冲击波，空化噪声超声波。三种效果综合作用，达到解堵增注目的。该工具施工简单、能量集中、处理深度大、无污染，可根据不同堵塞类型选参数. 自1995年以来，该技术已在辽河、胜利、大港、华北、长庆、大庆、新疆等油田推广应用，目前已在油井和注水井中施工近300口，有效率90%以上，油井中平均增油20%-30%，注水井平均增注30%-130%，有效期90天以上，具有良好的经济和社会效益。自振空化射流技术研究自振空化射流是根据瞬态流理论和水声学原理将连续射流调制成脉冲射流，并引入空化作用而得到的一种新型射流。这种射流能产生巨大的压力振荡和强烈空化，在相同条件下具有比普通射流更为强的切割、破碎、清洗和除污效果。高压水射流清洗油管技术

磨料射流的分类

一、磨料射流的分类磨料射流是指磨料在某种外动力的作用下被加速后，高速运动的磨料所形成的射流。磨料流是指高速运动的磨料射流在空中所形成的轨迹的集合。磨料射流可以有载体如喷砂机和高压水清理机中的压缩空气和压力水，也可以无载体，如抛丸机中的机械磨料射流。根据射流动力的不同，磨料射流可以分为空气磨料射流、液体磨料射流、气液磨料射流和机械磨料射流四种。我们把四种磨料射流的特点归纳如下。磨料射流的特点四种射流动力体现在三类射流设备中，即喷砂机、高压水清理机和抛丸机。因此，除以上的分类外，目前各生产厂家还以产品即射流设备

按照喷砂机、高压水清理机和抛丸机三种产品进行分的功能及用途高速运动的磨粒来完成加工的，因为，磨料射流具有微微量切削加工和无力和特点，因此，磨料射流具有以下的一般加工功能。的清理化皮、残盐、残油等；件的氧化皮、型砂等；密铸件的氧化皮、型砂等；残留物、微毛刺等；皮、焊渣等；型钢)的氧化皮、锈蚀层等；的脱模剂、沉积物等；的烧结残留物；飞边；

物体表面的放射性元素；桥梁、水电站闸板、船舶、建筑物；机场跑道的橡胶附着层；火车车厢；各种管道和容器罐；旧机件的油污、附着物等；集装箱的残漆、锈蚀层和附着物等；瓷器上错误的烧结层；装饰表面的划伤……. 2 ．工件表面涂覆前的前处理喷漆、烤漆前；喷塑前；金属喷涂前；镀锌、铬、镍前；氧化处理前；探伤前……

的物理机械性能面粗糙度；为压应力；滑状态；动噪音；擦系数…… 的光饰加工面的抛光；反射表面；的抛光…… 射流的中应用最广泛的产品，喷砂机一般分为干喷砂机两大类，干喷砂机又可分为吸入式和压入式两类。喷砂机入式干喷砂机一般由六个系统组成，即结构系统、介质路系统、除尘系统、控制系统和辅助系统。

水射流技术原理

先进制造技术课程论文论文题目：水射流切割的技术原理、设备、技术特点及实际应用分析系部：专业：班级：学生姓名：学号：指导教师： xxx年月日

绪论高压下,由喷嘴发出的高速水射流,具有很大的能量,足以切割坚硬的材料(包括金属和非金属);如果向水射流中加入某种固体硬颗粒,则称为磨料水射流,它具有更大的能量,可以切割更硬更厚的材料,这就是水射流切割技术的简单描述。尽管早在古代,人们就已懂得“滴水穿石”的道理,然而直本世纪60年代,才真正把这个简单原理变成水射流切割工业技术;而磨料水射流技术的应用,还不到10年时间,所以这是一项新兴技术。然而,近年来发展很快,迄今全世界已有几十个国家,共拥有大约2000个水射流切割系统。尽管如此,当前这项技术仍处于初级发展阶段,技术尚不成熟,在理论与实践方面,都有许多空白,有待填补。这项技术起步较晚的原因在于,它涉及到超高压技术,因而对材料、制造工艺、设计方法、理论分析、控制手段、经济承受力等提出了严格要求。开发和应用这项技术,与一个国家的综合发展水平和国力强弱有密切关系。我国已在近年里,逐渐开展研究和应用,尤其在理论研究方面,已取得许多成果,但在制造技术方面,却有较大差距,有待解决。多年的实践证明,水射流切割技术,独具特点,是现代机械加工及技术发展中不可缺少的组成部分,具有很强的生命力,必须充分予以重视,有计划地研究、开发和应用。现代的高压水射流切割作为一门高新特技术涉及的学科领域较多，如超高压理论、流体动力学、特种材料、材料力学、弹性力学、制造工艺学、高压密封技术、自动控制理论等现代科技内容，其自身是一种标准的机电液一体化产品，其卓越的应用效果更集中体现在高科技产品制造上。某种意义上讲，水射流技术的研究与应用也成为了一个国家综合科技水平和经济实力的标志。

目前常用的超光滑表面加工方法

目前常用的超光滑表面加工方法，是由传统的研磨抛光加工技术改进而来的，如浴法抛光、浮法抛光等，此类方法材料去除率低，也能够达到亚纳米量级的表面粗糙度，但很难避免机械接触式抛光对工件表面带来的亚表面损伤和加工变质层。各种基于新原理的抛光方法逐渐被提出，如离子束抛光、等离子体辅助化学抛光、液体喷射抛光、磁流变抛光、化学机械抛光和弹性发射加工等。其中日本大阪大学学者发明的弹性发射加工方法利用工件材料与磨料之间发生固相反应实现原子级材料去除，被认为是获得最高表面质量的加工方法，可以达到RMS 0.1nm 的表面粗糙度，但其加工效率很低，并且设备复杂，维护成本高。纳米颗粒射流抛光是借鉴了弹性发射加工的去除原理的一种超光滑表面加工方法，结合数控技术可以实现光学零件纳米级粗糙度、无表面损伤的精确抛光，但仍然存在抛光效率不高的问题。光学元件的加工一般都需要三大基本步骤：铣磨、精磨和抛光，其中铣磨和抛光是最主要的两道工序。抛光的目的是在去除表面破坏层的同时精修面形。现行的抛光理论认为抛光是三种作用的结果：磨料与工件之间的机械磨削、抛光液的化学作用和工件表面的热流动。这些理论对于超光滑表面加工已经不完全适用，基于新原理的超光滑表面加工方法不断涌现。液体喷射抛光技术：液体喷射抛光技术(Fluid Jet Polishing, FJP)是近几年提出的用于加工脆性材料光学元件的新方法。液体喷射抛光技术系统如图1-4 a)所示，其思想源于磨料射流加工技术，高压泵加速混有磨料粒子的抛光液，利用磨料粒子对工件表面材料的冲击和剪切作用实现材料去除。该方法通过控制液体喷射的压力、方向及驻留时间实现对工件面形的定量修正。

储煤棚防爆大空间自动消防水炮技术要求

总则 1.1 本技术条件仅适用于“新增原煤储存系统”的储煤棚内防爆型自动跟踪定位消防水炮灭火系统成套设备（即储煤棚自动消防水炮灭火系统）。本技术条件的要求包括该系统内所有设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。为了确保消防系统统一可靠，本技术条件内的消防系统设备的配合设计、供货、指导安装、指导调试、配合整套系统的检测、报审、验收等各项工作均由投标方完成。投标方提供的消防系统必须有能和全厂消防报警系统和控制系统联接的就地控制系统。 1.2 本技术条件提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文。投标方应保证提供符合本技术条件和最新工业标准的优质产品。 1.3 如果投标方没有以书面形式对本技术规范书的条文提出异议，招标方可以认为投标方提出的产品完全满足本技术条件的要求，并以此技术条件和相关标准为依据进行验收。如有异议，都必须清楚地在招标文件“差异表”中表示。 1.4 本技术条件所使用的标准如与投标方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行,并提交招标方确认。 1.5 投标方对消防水炮系统设备负有全责，即包括分包（或采购）的产品。分包（或采购）的产品制造商应事先经招标方的认可。

1.6 投标方应有丰富的同类型、同容量消防水炮灭火系统设计、供货、调试、安装经验，了解消防水炮灭火系统设备运行、安装、检修特点和布置，并有至少两个运行环境接近的相同容量及以上工程项目的供货业绩。 1.7 投标方应负责全部消防水炮灭火系统的供货、指导安装、指导现场调试、培训、保证一次性通过消防部门验收并合格及售后服务等工作。设计与环境条件 1 安装地点：室内 2 海拔高度： 1100～1410m 3 环境温度： -32℃～40℃ 4 环境湿度： 42%（+25℃时）

水射流应用(水切割)

BJATL‐WATERJET
SYSTEM
北京奥特隆科技发展有限公司
BJATL-waterjet system

北京奥特隆科技发展有限公司
公司总经理王宝智机械设计专业,高级工程师,多年致力于高压水发生设备的研究和开发工作，先后走访了欧美多个国家的专业设备制造商，在国内设计开发了最大 5000bar 超高压水发生设备（VHP PUMPS）及水切割成套设备和附件，独立设计和完成了国内数条机器人水切割工作站，物流自动化传输线,立体仓库等,并在国内相关专业刊物发表专业技术论文数篇和国际论文二篇，为提升国内工业技术装备做出了贡献.
Director - general Mr.Baozhi Wang study the project of mechanical design, high-degree engineer, for many years to study the high pressure waterjet and development this machine, visit many company in Europe and USA, develop Max.5000 bar waterjet cutting pumps and all the attachment of the spare parts, such as sapphire & diamond nozzles, complete with manufacture the Robotic waterjet cutting system and other automation line in China, several dissertation publish in the Internationalist journal.
北京奥特隆科技发展有限公司总部位于京东燕郊开发区 4A 级写字楼富鼎中心，以资深的技术和独特的设计，专业提供高压水射流清洗设备和超高压水切割设备，高压柱塞泵和超高压水发生设备(VHP PUMP)是本公司的核心产品，产品覆盖到皮革产品，汽车制造，冶金，石化，军工，建筑，机械制造等重行业的表面处理和非热源下料切割，形成具有设计，生产加工，安装调试，售后服务为一体的新型高科技企业。
Beijing Aotelong Tech-Develop Co., LTD （BJATL-waterjet system）which provide high pressure cleaning machine and VHP waterjet cutting machine depending on the professional technology and distinctive design. Offering high pressure plunger pumps and VHP PUMPS as main products to customer, as well as , high pressure cleaning system and cutting system. VHP waterjet cutting system can be used to cut kinds of materials as leather, silencer and inside decoration of automobile, metal, petrifaction , military and so on. Become a new -high –tech company to design, manufacture,sales and service.
电话( Tel)：+86 10 69599498 / +86 316 5993101 / 传真(Fax)：+86 316 5993101-804 网站(Web)：https://www.360docs.net/doc/9316335283.html, 邮箱(Email)： info@https://www.360docs.net/doc/9316335283.html, skype: waterjet2
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防爆自动消防水炮厂家品牌哪家好

共安智能科技有限公司https://www.360docs.net/doc/9316335283.html,/ 深圳共安消防是国内专业生产防爆型大空间智能消防水炮的厂家，产品自主研发厂家直销，均国家强制3C认证，消防验收更放心，国内各大项目均有合作，欢迎来公司实地考察，免费提供图纸深化设计及上门指导调试服务。防爆型大空间智能消防水炮ZDMS0.8/30SEx将计算机技术、红外传感技术、机械传动技术有机地结合在一起，在其保护范围内一旦发生火情，该装置会立即启动，扫描火源，精确定位；一旦确认，立即启泵喷水并发出警报，将火源迅速扑灭，然后装置自动停止射水，并能重复启闭。本装置既可扑灭火灾，又可避免水渍损失，是现代化、智能型灭火设备。

共安智能科技有限公司https://www.360docs.net/doc/9316335283.html,/ 标准型自动扫描射水高空水炮灭火装置监控半径40m 射流半径36m 最大保护半径33m 额定流量5L/S 安装高度6m-22m

共安智能科技有限公司https://www.360docs.net/doc/9316335283.html,/接口尺寸DN50法兰额定工作压力0.6MPa 最大工作压力0.8MPa 电压/功耗AC220V/监控5W，扫描50W通讯方式RS485 响应时间≤30s 水平旋转角度360° 垂直旋转角度俯角-90°，仰角+30°喷水方式直射后往复摆动

共安智能科技有限公司https://www.360docs.net/doc/9316335283.html,/自动扫描射水高空水炮系统是由自动消防炮、消防管道、水流指示器、电磁（动）阀、检修阀、现场视频CCD、火灾探测组件、现场区域控制箱、声光报警器、手动报警按钮、手动控制器、火灾报警控制器、视频图像记录仪、消防水泵、储水池、水泵接合器，线缆等组成。标准型自动扫描射水高空水炮布线（1）水炮到现场区域控制箱：RVV3x1.5(水炮电源线220V)+RVSP2x1.5(水炮控制线）

EMP电磁脉冲

EMP电磁脉冲装置元器件清单： R1 3个47k，1W电阻(黄一紫一橙)串联连接 D1,D2 两个16KV，10ma快速恢复高压整流器 C1 0.05uf，5kv电容 L1 采用#12铜线绕制的电感，绕3圈，直径1cm L2 电感线圈基本理论概述：信号对敏感电路干扰的能力需要有几个属性。大多数微处理器由工作电压非常低的场效应晶体管(FET)组成。一旦工作电压过大，灾难性故障就即将来临。在实际中是不能宽恕这种过压错误的，因为控制部件之间为超细金属氧化物。在这些控制部件之间产生的任何过压，必然产生永久性破坏，在某些严重的场合下，还会导致程序消失。由外部电源产生这些破坏性电压需要电压的波动，这种波动能够在电路板的走线上、元器件和其他关键点上产生持续的能量波动。因此，对电路来说，外部信号的能量必须足够高，因为在这个波长上，几何尺寸是能量非常重要的一部分。微波具有快速的上升时间(等效为傅里叶频率高)，且持续时间短，因此会获得最好的效果。所需要的能量是巨大的，这个能量势必会产生更大的破坏。一种良好的度量方法是能量除以波长的商。大功率的微波脉冲能够通过下面介绍的几种方法产生。爆炸物的磁力线压缩驱动虚阴极振荡器，其一般的相关物能够仅从几百焦耳产生千兆瓦的峰值功率。最初始的电流变成脉冲送入电感器，而电

流的峰值被成形的爆炸物电荷压缩，因而捕获磁力线并产生很高能量的电流源。利用极高速度的爆炸物如三甲基三硝胺(cyclotrimethyltrinitramine)，它的派生词是PETN或相当能量的爆炸物，线圈沿着其轴向和径向压缩。这些捕获的磁力线产生能量增长，通过微波激励(HEPM)变成最终的大功率峰值的脉冲。像原子能初始爆炸一样，磁力线压缩需要爆炸充电器的精确定时。对于磁力线压缩，克里管(Krytron)开关或类似开关可以用来代替大多数的增强抗辐射的Sprytrons, Sprytrons用在原子能初始反应，在原子能初始反应中，由固有的裂变物质产生电离辐射。虚阴极振荡器也可以很方便地由小型Marx脉冲发生器产生200^}4ookV的激励。快速的上升电流以及大的峰值功率能够产生强大的微波脉冲。其他方法包括爆炸丝(exploding wire)。这种方法允许能量流向LCR电路，因为爆炸丝在附近蒸发，反馈线的爆炸快速地中断峰值注人电流。一个上升速度很快、能量非常大的脉冲就产生了，这种方法能够产生电磁脉冲(EMP) e微波脉冲对于破坏敏感电子电路是一个非常优秀的候选者。

磨料水射流抛光加工工艺参数优化研究

磨料水射流抛光加工工艺参数优化研究磨料水射流抛光加工是在磨料水射流切割基础上演变而来的一种新型特种加工方法,相比于传统的机械抛光技术以及许多当代抛光技术,磨料水射流是唯一的一种冷加工方法,具有无工具磨损、无污染、反作用力小、加工柔性高、工件不会产生热变形等优越性。而且,传统的抛光加工技术在加工细长管、异型曲面等复杂零部件时,因其抛光头无法触及,导致其加工难度大,甚至无法实现抛光处理。因此,有必要对磨料水射流抛光加工技术进行深入研究。本文基于液固两相流模型和流体仿真数学模型,通过仿真和实验等手段分别探讨了磨料水射流冲蚀工件的喷嘴内外流场,磨料水射流抛光工艺参数对工件表面质量的影响规律,并在传统的优化方法基础上引进人工智能算法对抛光加工参数进行了优化。主要研究内容如下:(1)磨料水射流液固二相流基本特性研究。基于射流流体理论、小孔口射流及射流边界层基础理论,探究了磨料水射流液固二相流的基本特性、水射流及磨料水射流的主要特征参数,重点探讨了磨料水射流中水射流和磨料射流分别对目标靶件的作用力,分析了磨料水射流冲蚀破坏去除材料的过程及材料去除机理;(2)基于流体仿真数学模型的磨料水射流冲蚀仿真分析。利用Fluent软件数值模拟分析了水射流喷嘴外部流场,探讨了水射流喷嘴外部流体的流动特性,对比了纯水射流和磨料射流在相同条件下冲蚀工件时的速度、体积、压力及壁面剪切力分布特征,并通过冲蚀钢板、生物陶瓷的对比实验进行了验证,进行了磨料水射流冲蚀喷嘴内外流场的仿真分析,研究了变角度、变靶距及变压力下的磨料水射流冲蚀喷嘴外流场的速度、压力及壁面剪切力分布特征,并在相同条件下进行了实验初步验证;(3)磨料水射流抛光工艺参数对工件表

水射流研究的现状与发展

水射流研究的现状与发展 “水滴石穿”的实质是微小的冲量对时间的积分。高压水射流加工技术正是利用相同的原理，把动量加大，缩短时间，达到断石、断铁、切割的目的。人们在很早的时间就开始利用很高压力的水进行材料的加工和切割。1870年前后，美国在加利福尼亚的金矿中用增压后的水流开采矿石，俄国人也曾用水采煤。在上世纪60年代，密苏里大学林业系的诺曼·弗朗兹教授发明了高压水射流的切割实验装置。该装置的核心是一个单缸增压器，压力可以达到344.7MPa(s000opsi)，用这样的高压水可以来切割木材。这一装置引起包括著名的依格所尔公司在内的许多压力设备制造商和研究单位的兴趣。1971年第一台商用水切割试验机在杰克逊的阿尔顿纸品公司投入应用，用于切割层压纸管，其厚度达到12.7mln(0.sin)，并且可以在纸管上切出各种形状。高压水切割技术的真正的商品化应用是上世纪80年代初洛克韦尔飞机公司用水切割机来切割BI轰炸机的钦合金零件，可以节约成本50%。目前许多国外的公司用高压水切割各种材料，甚至用于军舰制造。高压水除用于切割之外，还可用于除锈、清洗，以及建筑与道路施工等方面，涉及到造船、航空、汽车、机械制造、轻工、城建等许多行业。 1987年洛克希德航空系统公司开发了四轴水切割机器人，用于石墨增强树脂、钦合金板材以及薄壁大口径管材的切割。依格所尔公司的水切割系统与ASES的机器人组合成汽车工业机器人，在瑞典得到应用，切割汽车车头的衬里、门板和地毯。在军工上，美国人应用高压水切割军舰用异型橡胶零件，以及潜艇外贴降噪橡胶层。高压水射流技术在国内的应用开始于上世纪80年代，并随着国际上水射流理论的成熟和成功的商业化，国内对这项技术的认识也不断地加深，很多的专家学者〔52]，对此开展了大量的研究和探讨，把国内的高压水射流切割技术不断推进。新型射流的应用和研究得到很快的发展，在落煤、破岩、船舶除锈、喷射钻井、机场除胶和除漆等得到极为迅速的推广。 2高压水射流切割工艺的特点及应用高压水射流切割技术之所以能够迅速地在实践中得到应用和关注，是与其具备鲜明的技术特点，能够满足日益增长社会生产的需求分不开的。水射流加工是一种现代的有别于传统的加工方式。有两种类型:纯水射流(，厄terjet) 和磨料水射流(Abrasive研/aterjet)。水射流从切割纸板开始，到今天能广泛地应用于各种软硬材料，包括纸、食物、玻璃纤维、绝缘材料、塑料和复合材料。在WJ的切割过程中，切割是超声速的冲蚀过程。WJ与AWJ的主要区别在于提高切割能力的一种磨料介质。在高科技日益发展的社会中，只有创新才会发展。高压水射流切割技术开拓了一个大连理工大学硕卜学位论文新的特种加工领域，可以轻松应对那些新奇的因为热影响和机械性能约束而不能切割的材料。AWJ磨料水射流可以广泛地应用于材料的加工，如:钦金属、钢、铜、铝、石材、玻璃和其他复合材料。AWJ还可以弥补其他加工方法的不足。使用AWJ预开孔可以提高EDM(放电加工)的性能，其可以扩展EDM和激光加工对某些惰性和非传导材料的加工能力。由于AWJ的反冲力较小，因此对易碎脆性材料的AWJ加工不必担心变形和破碎。高压水射流既不同于传统加工的铣、刨、磨、削，也有别于一般的剪切和冲裁。它属于高能切割。高压水射流切割就是把高压水射流的动能作为切割能，对材料进行冲蚀

水射流切割技术及其应用

目录摘要 (2) 1. 前言 (2) 2. 水射流技术的发展 (2) 2.1 水射流切割的起源 (2) 2.2 我国的水射流切割技术发展状况 (3) 3. 水射流切割技术的原理 (4) 4. 水射流切割技术特点 (5) 4.1 水射流切割的优势 (5) 4.2 水射流切割的缺陷 (5) 5. 水射流技术在生产生活中的应用 (6) 5.1 切割方面 (6) 5.2 工业清洗 (6) 5.3 食品保鲜 (7) 6. 水射流切割技术的前景 (7) 参考文献 (7)

水射流切割技术及其应用西南大学工程技术学院，重庆 400716 摘要水射流切割用途广泛且易于操作，现已成为世界上发展最快的机床加工技术之一。通过使用超高压水进行切割能带来更高的效率和生产力，它只需要少数的辅助操作就可以完成切割，无需加热区域，没有热变形或者其他切削方法导致的机械变形，还能够加工狭窄的缺口。关键词：水射流切割；超高压水；应用 1.前言水在人们的概念里往往是“柔”和“软”的代表，但是水的确又拥有无与伦比的力量，“水滴石穿”就体现了在我们眼中秉性柔弱的水本身潜在的威力。现代人依靠科技，将水刚毅的一面发掘出来，使它可以在采煤、钻井和切割等各种工作中发挥自身的威力，无论是坚硬的地下岩石还是合金，当水流达到一定压力和频率的时候，这些可以被切割、破碎。作为一项独立而完整的加工技术，水射流切割技术的产生是最近几十年的事。水射流技术诞生以来，应用日益广泛，目前已经在煤炭、石油、冶金、化工、机械、水利等部门应用，主要用来对物料进行切割、破碎和清洗。 2.水射流技术的发展 2.1水射流切割的起源十九世纪七十年代左右，人们开始将高压水用于生产中，比如用于开采金矿、

(整理)高功率脉冲电源

高功率脉冲电源学院（系）：电气工程学院班级：1113班学生姓名：高玲学号：21113043 大连理工大学 Dalian University of Technology

1分类及结构原理高功率脉冲最早始于30年代，随着用电容器放电产生X射线的出现，经过了几十年的发展，目前高功率脉冲电源应用范围非常广泛，例如用于闪光X射线照相、高功率激光、大功率微波、电磁脉冲、电磁发射(或推进)、粒子束武器和电磁成形等离子体物理与受控核聚变研究、核爆炸模拟等方面。‘ 如图1所示。高功率脉冲电源包括初级能源、中间储能脉冲成形系统及转换系统等几个部分。图1. 高功率脉冲电源组成框图脉冲功率的形成过程是：首先经过慢储能，使初级能源具有足够的能量；其次，向中间储能和脉冲形成系统注入能量；再次，能量经过储存、压缩、形成脉冲或转化，等复杂过程之后，最后快速释放给负载。 (1)初级能源为小功率的能量输入设备，如电容器的充电机、电感线圈的励磁电源、飞轮电机的拖动电机，其能源来在电网。 (2)中间储能设备有以电容器和Marx发生器为例的电场储能，以常温或超导电感线圈为例的磁场储能，以各类具有转动惯量的脉冲发电机为主的机械储能，以蓄电池、磁流体发电机、爆炸磁通压缩发生器为代表的化学储能，以及以核能磁流体发电机为例的核能初级能源，等等。 (3)能量转换与释放系统主要包括各种大容量闭合开关和断路开关及各种波形调节技术设备。脉冲功率装置初级能源的储能方式主要包括：以电场形式储能的电容器、以磁场方式储能的电感器、机械能发电机、化学能装置以及核能等。如表1所示。 (1)电容储能简单、技术成熟，因此它的应用最为广泛，如惯性约束、强激光、粒子束武器、大功率微波等。世界上一些著名的脉冲功率装置都采用电容储能放电回路，如美国的PBFA．II等。 (2)电感储能最大的优点是储能密度大，所以倍受研究者的关注。电感储能技术在诸如受控等离子体物理、受控核聚变、电磁推进等现代科学技术领域中，都有着极为重要的应用。 (3)机械储能具有储能密度高、结构紧凑、易做成移动式，且提取十分方便等优点，因此也得到了广泛的应用。目前，其主要的应用领域有：近代同步加速器、托卡马克热核装置、等离子体。箍缩、大型风洞装置、大截面金属对头焊接等。

磨料射流

磨料射流一、磨料射流及射流设备磨料射流是指磨料在某种外动力的作用下被加速后，高速运动的磨料所形成的射流。磨料流是指高速运动的磨料射流在空中所形成的轨迹的集合。磨料射流可以有载体如喷砂机和高压水清理机中的压缩空气和压力水，也可以无载体，如抛丸机中的机械磨料射流。根据射流动力的不同，磨料射流可以分为空气磨料射流、液体磨料射流、气液磨料射流和机械磨料射流四种。我们把四种磨料射流的特点归纳如下。射流种类磨料射流的特点空气磨料射流磨料自始至终是在压缩空气的作用下运动，压缩空气是磨料运动的载体，磨料流为两相流。液体磨料射流磨料自始至终是在水的作用下运动，水是磨料运动的载体，磨料流为两相流。气液磨料射流磨料是在压缩空气和水的共同作用下运动，这时，压缩空气和水共为磨料运动的载体，磨料流为三相流。机械磨料射流磨料是在离心抛轮的作用下运动，磨料流中只有磨料颗粒，而无其它任何载体，磨料流为单相流。四种射流动力体现在三类射流设备中，即喷砂机、高压水清理机和抛丸机。因此，除以上的分类外，目前各生产厂家还以产品即射流设备进行分类，一般按照喷砂机、高压水清理机和抛丸机三种产品进行分类。二、磨料射流功能及用途磨料射流是靠高速运动的磨粒来完成加工的，因为，磨料射流具有微刃切削加工、微量切削加工和无余量加工的能力和特点，因此，磨料射流具有以下的一般加工功能。功能用途 1 ．工件表面的清理热处理后的氧化皮、残盐、残油等；黑(有)色铸造件的氧化皮、型砂等；无余量加工精密铸件的氧化皮、型砂等；机械加工件的残留物、微毛刺等；焊接件的氧化皮、焊渣等；冷、热轧钢板(型钢)的氧化皮、锈蚀层等；各种模具型腔的脱模剂、沉积物等；陶瓷元件表面的烧结残留物；塑料成型件的飞边；物体

高功率脉冲磁控溅射技术的特点及其研究

高功率脉冲磁控溅射技术的特点及其研究班级：机械工程学院材料1301班学号：0335******* 作者：程乾坤摘要：本论文主要介绍高功率脉冲磁控溅射技术的主要特点以及目前的研究状况和未来的发展方向。简介该技术到目前为止世界范围内的进展和发展历程，作者对该技术到目前为止的发展分析以及对该技术所作的一些想法。关键词：高功率磁控脉冲、离化率、薄膜性能一、高功率脉冲磁控溅射技术的介绍磁控溅射（HIPIMS）是在溅射的基础上，运用靶板材料自身的电场与磁场的相互电磁交互作用，在靶板附近添加磁场，使得二次电离出更多的离子，增加溅射效率。这种技术应用于材料镀膜。其中高功率脉冲磁控溅射（high-power impulse magnetron sputtering (HiPIMS) 或 high-power pulsed magnetron sputtering (HPPMS)）近来使用较为普遍。磁控溅射的工作原理是指电子在电场E的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向基片，Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到电场和磁场作用，产生E（电场）×B（磁场）所指的方向漂移，简称E×B漂移，其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场，则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，它们的运动路径不仅很长，而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内，并且在该区域中电离出大量的Ar 来轰击靶材，从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加，二次电子的能量消耗殆尽，逐渐远离靶表面，并在电场E的作用下最终沉积在基片上。由于该电子的能量很低，传递给基片的能量很小，致使基片温升较低。磁控溅射是入射粒子和靶的碰撞过程。入射粒子在靶中经历复杂的散射过程，和靶原子碰撞，把部分动量传给靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量，离开靶被溅射出来。高功率磁控溅射是著名已故俄罗斯科学家Vladimir Kouzentsov开发并且拥有专利的一种脉冲物理气象沉积（PVD）的方法。它的主要特点是离化率高，堆积致密，镀膜性能好。高功率，顾名思义，是用非常高的电压产生的脉冲撞击靶材表面而使得靶材离化率大幅增加的技术，但是发射高功率脉冲是对电极的一个考验，所以，这种高功率的发射不是连续的，而是在电极的可承受范围内断续而高频的发射，这种方法既增加了靶材的离化率，又相对延长了电极的使用寿命。由于击中基体的带正电荷的粒子能量和方向均受到施加于基体的负电压（偏压）的有利影响，因此，高的靶材金属离化率相对于传统方法，使涂层结构和特点上得到了改进。1 二、截止目前的发展及研究 1999年，瑞典的V,Kouznetsov及其团队[1]首次采用高功率磁控脉冲作为磁控溅射的供电模式，提出了HPPMS的方法，并沉积了Cu薄膜，相对于普通的直流溅射，HPPMS获得高的CU离化率，膜层高致密度，高的靶材利用率，均匀的厚度[2]。这时有很多做磁控溅射研究的学者开始关注这一研究方向，并且在试验中将这种设备逐渐完善。其中主要包括改进磁控放电的稳定性和改变脉冲结构增加沉积率两个方面。高功率脉冲磁控溅射技术(HPPMS)由于能够产生较高的离化率而受到人们的重视。为了提高离化率/沉积速率协同效应,基于直流和脉冲耦合叠加技术我们研制了高功率密度复合脉冲磁控溅射电源,并对高功率复合脉冲磁控溅射放电特性进行研究。结果表明脉冲峰值电流随脉冲电压的增加而增加,但随着脉冲宽度的增加而减小。在高功率脉冲期间工件上获得的电流可以增加一个数量级以上,表明磁控离化率得到显著增强。[3]此外，国内的一些学者研究出了复合高功率脉冲磁控溅射，

磨料水射流技术分类

磨料水射流切割是20世纪80年代迅速发展起来的新型水射流切割技术，是在高压水射流中加人磨料形成的。目前国内磨料水射流水下结构物切割技术，多数处于研究阶段。而国外一批海洋工程公司已经将该技术大量用于海洋石油等领域。磨料水射流技术可以分为以下种类： 1、前、后混合磨料射流根据加入磨料方式的不同，将磨料射流分为前混合磨料射流和后混合磨料射流。 1）前混合磨料射流前混合磨料射流的磨料与高压水在磨料罐中初步混合，处于拟流体状态，通过高压软管送到喷嘴。前混合磨料射流改善了磨料与水介质的混合机理，工作压力较低。 2）后混合磨料射流后混合磨料射流切割系统，其磨料混合在喷嘴内部完成。因为磨料是在射流形成之后加入的，所以磨料与高速水很难充分混合，为了获得高速度的冲击磨粒，需要提高系统工作压力。前混合磨料射流的磨料是通过高压软管与水一起输送，长距离应用时存在严重的管路磨损和堵塞问题，通常用于浅水。后混合磨料射流的磨料采用独立的软管进行输送，不存在高压水管堵塞问题，也不存在高压水管管路磨损严重的问题，适合钢结构水下切割尤其是深海切割的作业方式。 2、外切割和内切割

按作业环境内有无固体壁面的限制来分，水射流可外切割和内切割。 1）外切割以管型结构的切割为例，外切割(从管型结构外部进行切割)是自由水射流。 2）内切割管型结构等构件内切割时，作业环境受到固体壁面限制，是非自由水射流，而且是具有代表性的管中射流。一般，海洋石油平台桩基、导管、套管管串等管型结构优先采用内切割，因为内切割不需要潜水员下水作业，因而通常成为业主的优先选择方式。但内切割常常因为土壤的作用而使得视觉监视困难，需要采用其它技术监测切割过程。

简述水射流加工技术发展与应用

简述水射流加工技术发展与应用摘要：本文旨在介绍水射流加工技术的形成、发展史。明确水射流加工工艺的主要流程，了解其发展趋势。关键词：冷加工高压水射流切割磨料一、水射流加工技术发展史人们认识水射流应该说还是从水的冲刷作用开始的。大雨能把田地冲出一道水沟，能剥落山岩，甚至能造成泥石流。河道出口久而久之便冲积成了三角洲。水对大自然的鬼斧神工表现在3个方面：使材料破裂、流动、去除。水射流的应用起源于采矿业。早期利用水射流冲洗矿石中的泥土，蓄水运送并筛选矿石和直接周水射流冲刷煤层。由冲刷到破碎实际上是水射流的一个质变，前者是低压大流量，后者则是高压小流量。本世纪30年代已开始用水射流采煤。开始是用lOMPa以下的水射流冲采中硬以下煤层，至70年代已发展到用20～30MPa水射流慢速切割煤体，再后来就是高压至lOOMPa、超高压大于200MPa的水射流辅助采煤机、掘进机用于破碎落煤和破岩。只有提高水射流工作压力才能使其广泛应用于大工业部门，这已成为人们的共识。20世纪70年代，高压水清洗和超高压水切割在同步发展。80年代，高压清洗已日趋完善，普及应用。超高压水射流切割工艺一直是水射流行业研究、追踪的热点。尤其在80年代末、90年代初期这类所谓“水刀”设备已经批量化、商品化，而且以机械于控制切割头为代表的产品已迅速达到了全自动、智能化的高水平。水射流技术在向高压方向发展的同时，70年代末期国际水射流领域出现了一个引人注目的新动向，即从单一提高水射流压力，的观点开始转向研究如何提高和发挥水射流的潜力这方面来了。这就有了脉冲射流（水炮）、高温射流、磨料射流和摆振射流。这些射流与同等压力下的普通连续射流相比，显然大大提高了作业效率。80年代以来，磨料射流、空化射流、气水射流和旋转射流的进一步发展，将高压水射流技术推向一个新的阶段。水射流领域已经形成了一个以压力、功率为纵坐标、以射流形式为横坐标的技术与产品的甲而型谱。高压水射流技术的应用范围也由单纯的采矿业扩大到石油、化工、轻工、航空、建筑、冶金、市政工程和医学等领域。高压水射流技术的发展大致可分为4个阶段：60年代处于以低压水射流采矿为主的初朝阶段，同时以静压试验和化工流程为主要目的的高压泵、增压器和高压管件（统称高压设备）的研制取得了许多商品化成果（它们的介质主要不是水），这为高压水射流技术的到来奠定了基础；70年代主要针对采煤机、清洗机开展了水射流工业试验，这时期的主攻方向是提高以水为介质的高压动设备的压力和可靠性，同时开发多种形式的射流，尤其自1972年开始两年一届的英国流体机械研究集团(BHRG)主办的国际承射流技术会议、自1981年开始两年一届的美国水射流技术协会( WJTA)主办的美国水射流技术会议和自1990年开始两年一届的国际水射流协会(ISWJT)和日本水射流协会(JSWJT)主办的亚太国际水射流技术会议等，极

水射流加工--论文

水射流加工（大连交通大学机械工程学院辽宁大连116028）摘要本文介绍了水射流加工的发展、原理、系统组成及在各个方面的应用前景。关键词：水射流加工；切割；磨料；喷嘴。 1.，高压、超高压水射流的发展水射流技术始于19世纪中叶，最初用于冲蚀土壤和开采金矿。早在1830年俄罗斯人就采用了大直径水射流冲开未固结的砂砾石金矿、冲洗淘金，1852-1884年这种技术在美国加利福尼亚金矿得到了应用和发展。当时压力很低，仅几至十几个大气压。20世纪初，水射流技术开始用于开采其他金矿和用于水力采煤。 50年代，人们从水力采煤和高速飞机的雨蚀现象中认识到，提高射流压力和速度能够冲蚀较坚硬物料，并显著提高落煤效果，从而开始了较高压设备的研制和较高压射流的试验。60年代，随着较高压力柱塞泵和增压器的问世，开始研究射流动力学特征和喷嘴结构。60年代末，美国国家科学基金资助了一项庞大的研究计划，诣在寻求一种高效的切割破岩方法，研究人员提出并实验了25种新方法，如电火花、电子束、激光、火焰、等离子体、高压水射流等，最后专家一致公认最可行有效的是高压水射流破岩方法，后来也只有这种方法得到了实际应用。进入70年代，各国开始大力研究高压水射流技术，使该技术进入了迅速发展的新阶段。这期间，研究的重点是水射流破岩机理、脉冲射流特性及水射流在切割、破岩、清洗上的应用，开始出现了水力辅助机械破岩、空化射流、磨料射流、间断射流等新型射流技术。进入80年代以来，随着激光测速、高速摄影、流体显形、数值模拟等先进测试和研究手段的进步，高压水射流技术研究和应用得到更立为垂发展。磨料射流、空化射流、脉冲射流水力辅助机械破岩技术和基础理论、切割机理、影响因素研究和分析进一步深入，并出现了气水射流、液态金属射流、液态气体(空气、氮气、二氧化碳)射流、冰粒射流、超高压射流等特种射流，其应用范围也由当初的采矿、破岩、钻孔、清洗、除垢发展到金属和超硬材料切割、表面处理、研磨等，应用领域涉及煤炭、石油、冶金、化工、船舶、航空、建筑、电力、纺织、交通、市政医学等几十个工业部门及核废料、海洋等危险恶劣工作环境，自动化程度和切割精度有了显著提高。二、水射流切割基本原理水射流切割原理．可简单概括为：通过转能装置（泵或增压器），将发动机〔电机或内燃机）的机械能转变成水的压力能；再通过喷嘴小孔，喷出高速射流，将压力势能转换成动能；当高速水射流冲击被切材料时，动能又重新变成作用于材料表面的压力能。如果压力超过材料的破坏强度（门限压力），即可切断材料。使水获得高压的装置．主要有两种形式：压力小于7OMPa ，可直接用多级离心泵或柱塞泵；70MPa 以上．多用增压器或动压式水炮为了不致功率过高，流量较小常为认0.5~25L／min ；喷嘴直径常为0.1 一0 . 6mm ，目前多用人造宝石、碳化钨、陶瓷等耐磨材料制作；射流速度可达500 --l000m / s 的超音速。由于工作介质（水）与周围介质（空气）之间，在射流发生时，进行剧烈的动量交换和紊动扩散，使得常用的非淹没连续自由射流，变成气液两相混合介质射流，机理复杂。除涉及经典流体力学外，更多地涉及到高速气液两相流、激波、水介质雾化、气液混合介质声速、

电磁脉冲弹

中国专家关注美试验电磁脉冲弹：比核武器更可怕波音公司开发的“反电子设备高功率微波先进导弹项目”(CHAMP) 电力网中断、金融系统崩溃、汽车失去控制……这是美国专家描述的美国遭到电磁脉冲弹大规模袭击后的可怕场景。美国媒体报道，现在，电磁脉冲打击武器（EMP）已列为21世纪的大规模破坏性武器，有专家甚至将其称为“21世纪的原子弹”。而英国《每日邮报》3日报道，美国已经测试无人机投放电磁脉冲弹，能让一个目标区域的电子设备陷入全部瘫痪。本报记者昨天采访了要求匿名的浙江大学光及电磁波研究中心的专家，请他详细讲述电磁脉冲武器的威力和研究进展。伊拉克战争中已有电磁脉冲武器在西方，电磁脉冲武器被列入大规模杀伤性武器。美海军作战部长拉夫·黑德上将称这种电磁弹为“革命性的海战武器”，“绝不能让美国海军错过这种武器”。事实上，这是太空战中的一种非常规武器，它依靠人工技术产生的电磁脉冲，在特定地区或目标周围空间造成瞬间的破坏性电磁环境，致使敌方的电子设备遭到破坏或干扰，从而达成战役、战术目的，是一种新概念武器。它利用短时间强大的电磁场来破坏对方的电子电路、雷达、通信指挥系统。以前，美国用核爆炸产生电磁脉冲，由于核武器的限制性，现在各国研究使用常规爆炸（化学能）产生

电磁脉冲。据报道，美国在伊拉克战场上使用过电磁脉冲弹攻击过伊拉克的通讯网。美军首先派出多架电磁干扰飞机，对预定空袭区域进行定向强电磁干扰，随后战斧巡航导弹携带高功率微波弹，产生类似于高空核电磁脉冲的强电磁辐射，直接摧毁或损伤各种敏感电子部件，单边地牢牢控制了战场的电磁环境。浙大电磁波专家说，现在，世界上很多国家都已经研制出电磁脉冲武器，包括美国、俄罗斯、德国、中国等，都已经拥有这种先进的现代战争武器。美国的研制水平或超出公开报道美国此次研究的“反电子设备高功率微波先进导弹项目”(CHAMP)，这款导弹搭载了一台电磁脉冲炮。这台脉冲炮利用功率超强的微波器生成一束集中的能量束，导致电子设备发生电涌（电压急剧升高）从而瘫痪，而电涌保护器根本来不及作出反应。浙大电磁波专家说，这次媒体报道的是美国利用无人机进行测试电磁脉冲武器。一架隐形飞机发射了一枚导弹（无人机），导弹向地面建筑物发射无线电波，导致建筑物中的电脑系统瘫痪。电磁脉冲弹以前并没有应用到无人机中，而是远程发射，不如无人机投掷精准。美国空军菲利普实验室已制造出小型等离子螺旋管（toroids）。它有约10千焦耳的能量。但螺旋管产生的高能等离子会因大气而迅速耗散，所以，无人机近距离投掷电磁脉冲弹更有优势。他认为，美国实际上拥有的技术一定会超过经过媒体公开的内容，事实上，他们掌握的技术一定不仅是测试成功，可能有更高功率或者打击范围更广的技术。他认为，这款电磁脉冲弹的功率会达到几十吉瓦（109瓦），属于超高功率的电磁脉冲弹，杀伤力很大。浙大电磁波专家介绍说，以往，电磁脉冲弹通过远程投射，现在，这个投射设备越做越小，应用到了无人机上，可是实现现场投掷，目标势必更精准。电子设备的“绝命杀手” 电磁脉冲武器可谓电子设备的“绝命杀手”。你还以为是无辜的闪电来了，你的电脑连同里边的所有数据都瞬间被“烤焦”。这时你发现世界听上去开始有所不同——标志文明世界的声音都消失了，你听不到内燃机的轰鸣。除了柴油机，所有引擎都罢工了，再也发动不了。一部装在小货车上的射频武器可轻易摧毁一家银行的计算机系统；一枚最新的强电磁脉冲弹，就足以使数十公里内各种电子设备遭受严重物理损伤。因为，现代半导体器件，特别是基于MOS技术的那些器件（例如商用计算机）由于瞬变高压而最易损坏。不过，这类特殊炸弹并不直接伤害人体。