水射流高速冲击对象靶物时,参数测定较复杂。利用有限元软件显示动力学模块对不同的射流粒子和射流速度在水射流作用钛合金时的应力进行数值分析可获得理想结果。数值模拟结果表明,水射流的冲击速度由500 m/s升至2 000 m/s时,作用于钛合金的应力由5×105k P a增加至45×105k Pa。颗粒尺寸由0.04 m m至0.1 m m内变化对应力的影响较大,应力在3×10-4s内由48×105k P a迅速下降为25×105k Pa,随着冲击的持续应力趋于稳定值15×105k Pa。

采用正交试验的方法,通过对摆振磨料水射流切落煤岩的试验及结果的分析,初步探索了摆振磨料水射流切落煤岩的特点,验证了摆振磨料水射流的可行性及其高效、低耗的切落特点,为摆振磨料水射流的实际应用提供了理论依据。

为了优化总长度和出口直径被限制的喷嘴的内部结构,进行喷嘴内外流场数值模拟、喷嘴流量系数测试以及喷嘴对砂岩冲蚀深度的试验。对试验结果进行分析表明,各喷嘴射流轴心线上的速度在喷嘴的内部达到最大后开始减小;数值模拟结果和流量系数测试结果相吻合,即喷嘴外部射流速度最大的喷嘴流量系数也最大,该喷嘴的工作性能最好;在设计试验的喷嘴范围内,进口收缩角为30°,出口圆柱段长度为11mm的喷嘴性能最好,其对砂岩的冲蚀深度高出其他喷嘴的200mm~300mm。

在前期研究高压水射流深穿透射孔机理的基础上，研制了新一代高压水射流深穿透射孔井下装置，并结合江苏油田油井的实际井况，研究制定了现场选井条件、水力参数、井下施工管柱组合、工作液配方和施工工艺等，计算了油管伸长量，实现了现场施工作业设备和施工参数的配套。现场试验结果表明，该技术可用于井斜角达45。的井中深穿透射孔，射孔速度可达2m／h，射孔深度可达2m，增产效果良好。

在自制的截割试验台进行钢粒子水射流联合破岩的试验研究,对截齿破岩冲蚀体积测量,通过截割测试系统对截齿截割力实时监测。试验结果表明：在同一条件下,钢粒子水射流联合破岩效果明显优于纯水射流辅助破岩;钢粒子水射流联合破岩的实际最优粒径为0.5～1.5mm;钢粒子水射流联合截割时截割力的平均值、最大—平均值以及最大值都比纯水射流辅助截割时要小得多,且所受截割力的波动性也很小。

通过对磨料水射流切割金属材料过程的能量转移过程的分析，并且将粉碎原理中的比表面能的理论引入切割深度的分析。得出了不同金属材料被切割时由于比表面能的不同，在相同的切割参数的情况下达到相同切割深度时候的切割速度不同。并且通过试验加以验证，同时得出316不锈钢和6061铝合金板材切割时的可加工性特征系数。该系数可以很好的用于磨料水射流切割时候的参数设定。

分析了现有磨料射流技术存在的问题,论述了磁流体推进技术原理及其优点,提出了一种悬浮磨料磁流体射流技术;通过试验装置验证了导电流体能产生增压效果,指出了形成悬浮磨料磁流体射流新技术中涉及的关键技术,阐述了关键技术研究状况及其主要的技术难题,为磨料射流的发展提供一种新的研究方向。

非金属硬脆材料通常具有高硬度、高脆性、高耐磨性、高抗氧化性以及高抗蚀性等优良性能在航天、机械及医疗等领域有着广泛的应用。由于其高硬度和高脆性等固有属性在机械加工过程中很容易有细小裂痕产生降低了综合性能和寿命。该文在研究了磨料水射流加工原理及抛光技术的基础上从磨料水射流单次抛光去除体积入手建立了磨料水射流单次抛光最大去除深度模型并通过实验进行了验证验证结果表明该模型具有很高的可靠性。

现阶段成熟的加工方法或多或少存在一些瓶颈因素制约了加工精度的进一步提升磨料水射流应用于切割加工属于一种新型的方法该文通过对切割进行理论研究及仿真分析与实验对比从而深入了解切割加工机理。

本文针对慢走丝线切割机床的自动穿丝系统设计了一款新型喷嘴。利用Fluent软件对该喷嘴进行了仿真,确定了会聚角度对射流流场的影响。对喷嘴进行喷水试验,确定不同速度下射流的形态以及穿丝时射流的形态,验证了该喷嘴的可行性,为线切割自动穿丝喷嘴设计提供了一条新的思路。