爬壁除锈是水射流除锈的重要应用之一。本文研制了以超高压泵机组、真空回收系统为主的水射流爬壁除锈实验平台,并研制了以磁隙吸附为主、气动驱动的磁隙式爬壁除锈机器人,除锈试验表明实验平台除锈参数合理,爬壁机器人除锈效果良好,该实验平台对水射流爬壁除锈成套设备的推广具有参考意义。

介绍了超高压纯水射流除漆成套设备的组成及主要部件的工作原理,同时简述了超高压纯水射流除漆机理及其影响因素,并最终优化确定了降低管路损失,提高喷头打击效率两种提高纯水射流除漆能力的途径。

本文基于有限体积法,采用可实现的的湍流模型和COPPER网格画法,对船用消防射流泵的流场进行了数值模拟和分析,得出了射流泵流场的流场分布特点,轴向速度在剖面上呈有序的阶梯状分布,并反映了两股流体充分混合的位置;通过对湍动能的分析,得出了湍动能的分布特点,以及湍射流场主要发生的部位。

飞机的除漆、再涂装，是其大修的重要环节。传统工艺都是采用化学工艺：即用脱漆剂腐蚀除漆。为了改变传统化学工艺的腐蚀、污染和人工作业的缺点，笔者研究了物理工艺，即采用200MPa、250kW的超高压旋转水射流，借助六轴机器人配置平面清洗器对飞机大表面和小曲面除漆作业。飞机的涂装层极其薄而致密，采用水射流除漆面对的矛盾是：均匀除去漆层而不损伤飞机铝合金表面。要做到这一点就必须试验得出最优化工况，即超高压参数下的除漆效率和不损伤表面的横移速度。本项试验横移速度约2m／min，除漆效率30～40m。／h，除漆有效面积达到85％～90％。执行机构的不重复、不遗漏是机器人示教编程的基本要求。物理除漆工艺即将运用于飞机维修，它将面临因水射流对飞机表面的打击安全检测的应用许可验证。

通过数值模拟对储油罐机械清洗设备上的清洗泵在输送高粘性介质时的性能与输送水时性能进行对比。从泵内的压力分布、速度分布分析粘性对内部流场的影响,以及粘性的变化对泵扬程的影响。输送高粘性介质时离心泵的性能发生偏离,偏离程度随着粘性的增加而增大。

水射流雾化制粉工艺和冷态钢材的磨料水射流除除鳞除锈工艺是典型的并联水射流系统工程应用,系统的流量脉动直接影响系统的工艺应用.本文介绍了上述2种典型并联水射流系统的研制,分析总结了泵的相位偏角差值对并联柱塞泵水射流系统流量脉动影响,认为泵之间存在最佳相位偏角使并联柱塞泵水射流系统的流量脉动率得到降低.

选取储罐机械清洗成套设备中的清洗泵作为研究对象,并且流场的确定包含了前后腔区域的整体流场,研究结果更加准确。通过Pro/E建立叶轮、蜗壳以及前后腔耦合的三维计算模型,利用FLUENT计算清洗泵流场,研究清洗泵三维湍流流场的流动规律,揭示内部流场的流动特征,着重分析流场中的前后腔内的流体流动对泵的流量和扬程等外特性的影响。对比包含腔体与不包含腔体的两种计算模型的数值计算结果之间的差异,根据数值计算的流动信息,分析外特性发生变化的原因。

为了发展中国的超高压水切割机产业，中国制定并实施了国家标准《超高压水切割机》（GB／T26136—2010），它为压力为400MPa 以下的大路产品提供了生产、检验等技术规范。然而，近年来水切割工艺越来越偏离传统的石材、玻璃、钢板切割等市场，向复合材料成型加工转变，针对大尺度曲面复合材料加工和耐高温超硬复合材料零件加工两大用途，高端超高压水切割机成套装备进入研发阶段。这种产品应具备以下水平标志：（1）工作压力达到500MPa，流量6L／min，以具备相应的切割效率；（2）五轴联动控制切割头的灵活、准确作业；（3）大尺度点阵浮动切割平台确保大尺度曲面的定位；（4）加工测量一体化与误差自动补偿技术；（5）具备车、铣、钻、抛光为一体的仿机加工工艺。上述高端水切割机的实现，使水切割工艺进入到一个加工特种材料、异...

应对大尺度曲面复合材料的成型切割工程,本文基于高精度、高速度的切割要求,在美国波音公司水切割应用基础上提出了以提高工作压力来确定高端的水射流工况,在反复的试验基础上建立数学模型,以超高压水切割加工中心成套装备的可靠性运行为目标进行水切割机构的闭环设计。通过应用实例,本项目得出超高压水射流可靠运行与其对复合材料的高精度、高速度切割作业的对立统一经验。本项目理论研究、结构设计、试验应用很好地适应机翼复合材料加工的高技术要求。由此可见,在可靠运行前提下提高工作压力对高精度、高速度加工复合材料是极为重要的。

航空航天对超高压水切割提出了特殊技术要求，笔者应对大尺度曲面复合材料切割，大型叶轮粗加工和特殊精细切割，复合材料的铣削、钻孔、抛光等需求，以国家863计划课题为契机，研制了500MPa压力的特大型专用机翼加工装备和多功能加工中心，本文介绍了这2台先进装备所引发的超高压水射流多功能技术特征，并结合国外同步先进水平解析了实现高难度水切割、铣削等多功能应用的技术模块、参数匹配、工艺方法和试验结果。