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首（shǒu）頁 > 技術（shù）文章

空化（huà）射流清洗技術的原理（lǐ）介紹

時（shí）間：2015-03-20     來源： 北京德高潔（jié）清潔設（shè）備有限公司

空化射流清洗技術是將空化作用引入水（shuǐ）射流技術中而形成的新型（xíng）水下設（shè）施清洗技術。通過控製壓力、流速（sù）等參數使水流束經過空化噴（pēn）嘴時產生大量（liàng）的（de）空（kōng）化泡，利用空（kōng）化泡在材料表麵的狹小區域內潰滅產生高達140～170 MPa的（de）微射流衝擊，達到清理設施表（biǎo）麵（miàn）附著物和汙垢層的目的。相（xiàng）對其它清洗技術，該技術（shù）不但具有高效、節能、環保、安全等優點，而（ér）且具有不傷害設施母材，極（jí）少或者完全不傷害完（wán）整防腐層的顯著優勢，可對船舶螺旋槳等設備薄片區域進行合理有效（xiào）的清洗。下麵主要介紹空化射流清洗技術的原理。
 
空化射流清洗技術的原理介紹：
 
收縮擴張管空化泡（pào）形成過程
 
空化是由於液流係統的局部低壓(低於相應溫度下該液體的（de）飽和蒸氣壓)使液體蒸發而形成的空化泡(即氣核，半徑一般在20 μm以下)爆發性生（shēng）長的（de）描述。假（jiǎ）設收縮段上下遊壓力分（fèn）別（bié）為P1和P2，收縮段壓力為Pc，水流（liú）速（sù）度為Vc，當Pc降至當地的水飽和蒸汽壓力Pv，即Pc≤Pv 時，在收縮段（duàn）內局（jú）部（bù）低壓區將（jiāng）產生空化，空化（huà）泡在收縮截麵（miàn）的邊界層內孕育並形成，在低壓區內獲得成長。可見，空化的實質即是流（liú）體在動力和熱力的聯合作用下，液體介質局部的液～氣相變過（guò）程。
 
空化數是（shì）用於判斷空化是否發生的無量綱臨界參數。壓力和流速是空化發生的主要影響因（yīn）素，在高圍（wéi）壓的淹沒（méi）空化射（shè）流下，如空化射流在水下的清洗作業，空化數的計算式（shì）可以（yǐ）簡化表示為下（xià）遊壓力與噴嘴（zuǐ）總壓差（chà）的商：σ＝P2/(P1－P2)。當σ≤1時，可以產生空（kōng）化作用；當σ≤0.5 時，可以產生穩定的空化射（shè）流。
 
當水在高速流動中局部（bù）絕對壓力（lì）降至當地（dì）溫度下（xià）的（de）飽和蒸汽壓時，溶解在水中的（de）空（kōng）氣釋放出來，形成許多微小的空化泡，空化泡潰（kuì）滅引起強大的（de）微射流衝擊。空化射流就是人為地使水射流束中產生高密度（dù）空化泡，利用大量的空化泡在（zài）物體表麵局部微小區域潰滅產生的強大微射流衝擊（jī）力而達到清洗設施的堅（jiān）硬汙垢和附（fù）著海生物的目的（de）。如下（xià）圖：
 
空化泡破裂過程
 
近球（qiú）形空化泡隨射流運動（dòng）到固體表（biǎo）麵附近，淹沒射流在固體表麵（miàn）形成一層橫向漫（màn）流，使空化泡距固體表麵較遠側（cè）的液體壓力低，向心運動速度（dù）較其他部分慢，空化泡在向固體表麵運動的過程中，其近表麵側與（yǔ）固體表麵的距離基本不變。忽略液體粘性的影響（xiǎng），空化泡為保持動量守恒，必須做加速運動（dòng），遠表麵側向內凹進，靠近近（jìn）表麵側，空化泡因此被穿透形成指向固（gù）體表麵、高速度、破壞力強的微射流。
 
國外專家Hammit通（tōng）過計算和實驗測量得出：遊移型（xíng）空化泡潰滅（miè）時（shí），近壁處（chù）微射流速度可達70～180 m/s，在物體表麵產生的（de）衝擊力（lì）高（gāo）達140～170 MPa，微射（shè）流直徑約為2～3 μm，表（biǎo）麵受到微射流衝擊次數約為100～1000次/(s•cm²)。
 
在空化作用中，空化泡（pào）潰滅瞬（shùn）間（jiān）產生極短暫的強壓力脈衝，氣泡周圍微（wēi）小空間形（xíng）成局部熱點（diǎn）產生極端高溫、高壓，同時伴隨產生複雜的物理反應、化學反應、機械作用、電化學作用和熱作用。衝擊壓力高達140～170 MPa的微射流大部分直接或者間接作用在設施表麵的海（hǎi）生物汙（wū）垢層上，使海生物汙垢從材料表麵分離（lí）下來，從而起到清洗作用。
  • 標簽：
  • 空化射流
  • 清（qīng）洗技術（shù）
  • 原理介紹
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