高压水射流切割系统关键技术研究

【摘要】：水射流切割技术是一种冷态加工技术，具有切割加工过程不产生热量和有害物质，不影响被切割材料物理机械性能的特点，具有广阔的应用前景。基于纯水液压技术的发展，本文设计了完全以水为工作介质的高压水射流切割系统，并对系统设计过程中的一些关键技术问题进行了研究。本文简要叙述了水射流切割技术的发展应用状况，在比较现有的射流形式、系统组成以及切割类型基础上，确定了高压水射流切割系统的技术方案，并运用AMESim软件仿真分析了系统的压力流量稳定性。本文完成了高压水射流切割系统的关键部件——双作用水液压增压器的结构设计，并通过MATLAB软件计算分析了它的运动学特性，该增压器活塞最高运动速度9.9m/s，稳定运动速度为0.2m/s。对增压器高压缸活塞杆动密封中应用的套筒间隙密封结构进行了计算仿真分析，验证了密封的有效性。本文还运用FLUENT软件对高压水射流切割系统中不同形式的纯水射流切割喷嘴和磨料射流切割喷头内部流场进行了仿真分析，并仿真分析了纯水射流切割喷嘴结构参数对射流流场特性的影响。本文对X80等管线材料的冲蚀磨损特性进行了实验研究，发现在其他条件一样时，冲蚀磨损量随冲蚀速度的增大和冲蚀时间的增长而增加，当冲蚀速度达到某一值后，冲蚀磨损量的增加幅度显著下降。

【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG48

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前10条

1	侯健,韩育礼;超高压磨料水射流切割系统试验研究[J];兵工学报;2000年03期
2	费建国;高压水射流喷嘴的流量系数及与能量转换效率的关系[J];长春光学精密机械学院学报;1995年01期
3	李自光;赵尧云;颜荣庆;周小峰;丁小峰;李占慧;;动态密封在高压水切割中的应用[J];中国工程机械学报;2005年04期
4	赵永赞,王军,赵民;磨料射流切割物料的机理及实验研究[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2002年03期
5	居治钊;朱建公;;超高压水射流中的动密封技术[J];机床与液压;2012年10期
6	赵永赞,赵民,王军;后混合磨料水射流切割工程陶瓷的特性分析[J];金刚石与磨料磨具工程;2002年03期
7	阴妍;鲍久圣;段雄;;磨料水射流切割工艺参数的实验研究[J];机械设计与制造;2007年04期
8	陈雪峰,陈桦;超高压水射流切割装置的设计[J];机械工程师;2000年07期
9	周哲波;水刀超高压密封设计[J];机械工程师;2002年01期
10	严卫群;;一种新型充膏型高压超高压密封及其应用[J];矿业研究与开发;2009年06期

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1	张凤莲;磨料水射流切割工程陶瓷机理及关键技术的研究[D];大连交通大学;2010年

	【共引文献】
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1	龙芝辉,汪志明,王小秋,陈文亮;射流作用下岩石局部渗流压力分布的研究[J];地下空间与工程学报;2005年S1期
2	李倩;卢义玉;李晓红;康勇;赵瑜;;空泡在水射流中初生和溃灭的数值计算[J];地下空间与工程学报;2009年06期
3	杜辉,石巨岩,李春海,张猛;08Cr19Ni9Mo4Cu4(Cw-1)耐磨蚀合金研究[J];兵器材料科学与工程;2005年03期
4	刘永胜;傅洪贤;王梦恕;陈峰宾;张新金;;水耦合定向断裂装药结构试验及机理分析[J];北京交通大学学报;2009年01期
5	韩迎龙;李进贤;曹琪;李彦丽;左国平;;高压水射流撞击推进剂壁面稳态流场的数值模拟[J];火炸药学报;2010年05期
6	杨清文,王晓敏;前混合磨料水射流切割钢板和混凝土的实验研究[J];兵工学报;2005年01期
7	彭枧明;王维;殷其雷;柳鹤;呼咏;赵志强;;分流孔直径对射流式液动锤性能的影响[J];北京工业大学学报;2011年04期
8	马飞,张文明;淹没水射流土层扩孔方程[J];北京科技大学学报;2005年03期
9	马飞;宋志辉;;水射流动力特性及破土机理[J];北京科技大学学报;2006年05期
10	马飞;张文明;;水射流扩孔喷嘴内部流场的数值模拟[J];北京科技大学学报;2006年06期

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1	薛胜雄;浩军;毅斌;陈正文;永强;华清;于雷;;超高压水射流除锈机理试验研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2	杨永印;裴建忠;刘天科;路飞;艾文斌;李新辉;孙伟良;;切入式旋转射流流场特点及破岩效果[A];中国职业安全健康协会2010年学术年会论文集[C];2010年
3	宫平;王炤亮;李华;邹积洋;;超高压力磨料水射流切割机的应用研究[A];第十五届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2003年
4	宫平;王炤亮;李华;邹积洋;;超高压力磨料水射流切割机的应用研究[A];第十五届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2003年
5	成建联;宋国英;李福援;;磨料水射流抛光工艺的试验研究[A];2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
6	邓京军;;超声清洗的作用机理及其应用[A];中国声学学会功率超声分会2009年学术年会论文集[C];2009年
7	高义民;饶启昌;;高铬铸铁腐蚀磨损机理的研究[A];第一届全国青年摩擦学学术会议论文集[C];1991年
8	李卫;韩东学;;马氏体-贝氏体-奥氏体复相基体及马氏体基体高Si/C中铬铸铁湿态磨料磨损特性[A];第一届全国青年摩擦学学术会议论文集[C];1991年
9	鲍崇高;李建国;张丽莉;;双相不锈钢2605N和Cr30铁素体不锈钢的腐蚀性能[A];2009年全国青年摩擦学学术会议论文集[C];2009年
10	陈凡;;高压注水压裂技术在平煤十三矿的应用研究[A];第五届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2010年

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1	王兴如;基于超高压纯水射流的船壁除锈除漆关键技术与爬壁试验研究[D];大连海事大学;2010年
2	胡坤宏;纳米二硫化钼的形态可控合成及其催化与润滑性能研究[D];合肥工业大学;2010年
3	林宝华;具有醇酯结构组成的低酸值抗磨剂提高加氢柴油润滑性能研究[D];华东理工大学;2011年
4	黎清宁;高锰钢和高铬铸铁的冲击腐蚀磨损行为及交互作用研究[D];昆明理工大学;2008年
5	刘丽娜;碳纳米管—双马来酰亚胺体系的摩擦磨损研究[D];浙江大学;2010年
6	张彬;高压旋喷气液同轴喷嘴射流流场理论与试验研究[D];中国地质大学（北京）;2011年
7	吴鸿云;集矿机牵引性能若干影响因素研究[D];中南大学;2010年
8	林修洲;钛合金扭动微动腐蚀行为研究[D];西南交通大学;2010年
9	管晓艳;水平浓淡煤粉燃烧器内气固流动特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10	王晓川;射流割缝导向软弱围岩光面爆破机理及实验研究①[D];重庆大学;2011年

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1	牛顿;粉末冶金铜基摩擦材料制备及摩擦学性能研究[D];安徽工程大学;2010年
2	吕国庆;前混合水射流喷丸强化数值模拟与试验研究[D];河南理工大学;2010年
3	马韶霞;特种涂层在热电锅炉保护中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
4	李果林;WC-Co-Ni硬质合金模具材料的制备及摩擦学特性研究[D];浙江理工大学;2010年
5	王赞斌;合金材料在低应力划伤条件下磨损性能研究[D];郑州大学;2010年
6	孙彦华;压气机常用马氏体不锈钢冲蚀及盐雾—冲蚀性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7	孙龙勇;高压水射流深穿透水平射孔技术研究[D];大连理工大学;2010年
8	张啸;高压水射流割缝的破煤机理及实验研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9	林鹏;固相反应型Al_2O_3-TiB_2复相陶瓷涂层形成机理及力学性能研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10	陈永超;基于PLC的清洗机控制研究[D];辽宁工程技术大学;2009年

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前10条

1	江山，方湄，殷秋生，白俊英;颗粒粉碎能耗与粒度的关系[J];北京科技大学学报;1996年02期
2	张运祺;;高压水射流——切割复合材料的新技术[J];玻璃钢;1994年04期
3	胡鹤鸣;陈永灿;李玲;曾成杰;;旋转水射流冲击压强的实验分析[J];长江流域资源与环境;2007年01期
4	周振君,刘家臣,扬正方,袁启明;可加工陶瓷研究现状[J];材料导报;2001年01期
5	宋博岩;郭金全;胡富强;孙小珠;;难加工材料的电火花加工脉冲电源研究[J];电加工与模具;2006年05期
6	廖振方,唐川林;自激振荡脉冲射流喷嘴的理论分析[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年02期
7	刘美仙;浅谈液压系统中的密封装置[J];福建轻纺;2004年10期
8	曾国辉;;可加工陶瓷材料的发展[J];佛山陶瓷;2005年12期
9	胡玉景;张建华;任升峰;刘长霞;;不同电规准条件下硬质合金电火花加工性能的研究[J];工具技术;2006年01期
10	金海云,乔冠军,高积强,金志浩;可加工陶瓷研究进展[J];硅酸盐通报;2005年04期

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1	朱洪涛;精密磨料水射流加工硬脆材料冲蚀机理及抛光技术研究[D];山东大学;2007年

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1	廖振方;;第六届国际高压水射流会议在英国召开[J];矿山机械;1982年06期
2	赵军;;高压水射流切割[J];砖瓦世界;1990年12期
3	石恩元;杨培章;;超音速水射流[J];采矿技术;1990年11期
4	肖通遥;;水射流钻孔的锚杆机[J];采矿技术;1984年01期
5	周桂;罗小玲;;高压水射流技术的应用和发展[J];新技术新工艺;1989年06期
6	唐建;;巷道掘进机高压水射流辅助切割试验的经验[J];采矿技术;1985年07期
7	谢汉江,王友民,王东,聂松林,刘文健;高压水射流切割的CFD仿真研究[J];武汉工程职业技术学院学报;2005年02期
8	杨凯;李绍泉;吴桂义;;高压水射流技术在低透气性松软煤层瓦斯抽放中的实验研究[J];煤炭技术;2011年06期
9	张菡英,耿成奇;高压水射流切割技术及其在先进复合材料加工中的应用[J];纤维复合材料;1998年01期
10	张伟;徐东平;魏晓霞;祝坚军;郑剑巍;;应用超高压水射流切割木材的研究[J];江西林业科技;2011年01期

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1	王东;聂松林;刘银水;;高压水射流切割流场的CFD仿真研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
2	董茂林;刘旭;;蒸汽蓄热器充热喷嘴型式探讨[A];第七届(2009)中国钢铁年会大会论文集(中)[C];2009年
3	刘永兵;易健民;赵媛媛;;超临界流体制备超细颗粒的流动过程数值模拟[A];2010中西部地区无机化学化工学术研讨会论文集[C];2010年
4	王顺森;毛靖儒;丰镇平;;高参数汽轮机调节级喷嘴防治颗粒冲蚀技术及其优化机制[A];中国动力工程学会透平专业委员会2010年学术研讨会论文集[C];2010年
5	易灿;李根生;张定国;;围压下喷嘴空化起始能力的实验研究[A];第十八届全国水动力学研讨会文集[C];2004年
6	刘敬辉;陈江平;陈芝久;;压缩/喷射混合制冷循环喷射器喷嘴设计方法探讨[A];上海市制冷学会2005年学术年会论文集[C];2005年
7	范怡平;杨志义;许栋五;卢春喜;时铭显;徐春明;;催化裂化提升管进料段内油剂两相流动混合的优化及工业应用[A];中国颗粒学会2006年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2006年
8	丁泽良;曾晓红;邹永生;周书助;;Si_3N_4/TiC纳米陶瓷水煤浆喷嘴的制备及其损坏机理研究[A];《硅酸盐学报》创刊50周年暨中国硅酸盐学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
9	范怡平;陈维;许栋五;;矢量控制技术在优化CS型FCC进料喷嘴中的应用[A];中国石油和石化工程研究会第九届会员代表大会论文集[C];2008年
10	林风;洪国军;王健;;喷嘴对高压射流的影响[A];机械疏浚专业委员会第二十次疏浚与吹填技术经验交流会论文与技术经验总结文集[C];2007年

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前6条

1	张兰峰;十万“火”急也要技术先行[N];科技日报;2009年
2	冯朝荣;铁水预处理和纯镁粒喷吹脱硫技术[N];世界金属导报;2003年
3	记者王克辉;灭火救援应急指挥及装备技术取得突破[N];人民公安报·消防周刊;2009年
4	刘晨;转炉干法除尘蒸发冷却喷枪设计选择与操作维护[N];世界金属导报;2010年
5	罗峻;如何让墨滴更圆、更精确？[N];中国计算机报;2003年
6	刘明辉　张会师;新型射流泵加快大牛地压裂施工[N];中国石化报;2011年

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前10条

1	杜聪;水煤浆喷嘴的实验与数值模拟研究[D];浙江大学;2011年
2	刘莉莉;梯度陶瓷喷嘴的设计理论及其应用研究[D];山东大学;2006年
3	孙军龙;新型B_4C基复合陶瓷喷嘴研究开发及其冲蚀机理研究[D];山东大学;2007年
4	郭会芬;喷气纺纱喷嘴内三维旋转气流场及柔性纤维运动的研究[D];东华大学;2009年
5	张琨;可调式喷射器性能分析与过程研究[D];大连理工大学;2009年
6	张永良;离心喷嘴雾化特性实验研究和数值模拟[D];中国科学院研究生院（工程热物理研究所）;2013年
7	高振江;气体射流冲击颗粒物料干燥机理与参数试验研究[D];中国农业大学;2000年
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前10条

1	孙旭东;高压水射流切割系统关键技术研究[D];华中科技大学;2013年
2	耿鹏飞;高压水射流切割工艺参数的研究[D];燕山大学;2012年
3	高广振;七氟丙烷灭火系统优化设计及喷嘴数值模拟研究[D];西华大学;2010年
4	肖晓琳;双机架平整机组喷淋流场数值模拟与分析[D];燕山大学;2011年
5	颜继忠;聚丙烯发泡板材表面喷涂机理研究[D];苏州大学;2010年
6	席洪艳;内燃机润滑油喷嘴的设计与加工技术研究[D];天津大学;2010年
7	胡莹超;水煤浆气化喷嘴冷态模化试验研究与新型喷嘴开发研究[D];浙江大学;2011年
8	刘丽娜;离心式喷嘴流场特性的实验和模拟研究[D];大连理工大学;2011年
9	许鲁楠;粒子冲击钻井钻头喷嘴实验研究[D];中国石油大学;2011年
10	祝爱娟;旋切式喷嘴的雾化机理及其工业应用研究[D];武汉科技大学;2011年

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