摘要
脉冲水射流技术在硬岩破碎领域上具有较好的应用前景.为进一步提高脉冲水射流的破岩效率,提出了一种增压式脉冲水射流发生方法,以较小的输入压力下获取较高的脉冲压力.基于高速摄像技术及压力动态测试手段,搭建了增压式脉冲水射流外流场可视化测试系统,分别从射流压力、脉冲频率、形态及结构演变四个方面研究了增压式脉冲水射流的脉动特性.结果 表明:增压式脉冲水射流是由低压连续射流段和高压脉冲射流段相互衔接而成的组合射流,射流压力大小随时间呈脉动性变化且脉动幅度可调,其脉冲射流段峰值压力随进油压力升高而增大,与增压腔初始压力无关;脉冲频率与进油压力呈幂函数增长关系,随增压腔初始压力增大最终趋于平稳;射流形态周期内演变过程具有明显的四个阶段:连续射流阶段、脉冲射流产生与发展阶段、脉冲射流稳定阶段、脉冲射流消散阶段,射流结构呈现多级脉动特征.研究结果为进一步研究和应用增压式脉冲水射流奠定基础.
基金项目
国家自然科学基金杰出青年基金(51625401)
重庆市自然科学基金(cstc2018jcyjAX0542)
长江学者和创新团队发展计划(IRT17R112)
重庆市自然科学基金(cstc2019jcyj-bshX0025)
NETL
NSTL
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