高压水刀

移动版  2019-06-03 10:09  来 源:  字号:

概括:这道题是友刃秩同学的课后数学练习题,主要是关于高压水刀,指导老师为孟老师。超高压水刀的基本技术既简单又极为复杂。当水被加压至60,000 PSI(或以上)并且从一小开孔通过时, 它可切割各种软质材料包括食品, 纸张, 纸尿片,橡胶及泡棉。 而当少量的砂如石榴砂被加入水射流中与其混合时, 所产生之加砂水射流, 实际上可切割任何硬质材料包括金属, 复合材料, 石材及玻璃。 超高压水刀也可使用于各种不同的工业表面处理应用如船身清洗及汽车喷漆设备清洗。 copyright dedecms

题目:高压水刀

解:

是用1分钟水柱经过的距离计算的1分钟水柱的长度是2.7L/5*10^⑻平方厘米,转化成m就是54000m所以速度就是54000m/60s=900m/s 查看原帖>>

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举一反三

例1: 超高压水切割又称“水刀”,它是将普通水经过多级增压后,通过一个极细的喷嘴喷出一道高速”水箭”,对切割表面产生108~109Pa的压强.工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体.下[物理练习题]


思路提示:

(1)速度一定时流体的质量增加从而动能增大;加入磨料后切割能力大大提高了,是因为 速度一定时流体的质量增加从而动能增大.
(2)根据公式:F=pS=300×106Pa×5×10-8m2=15N;
(3)根据公式:22.5kW=22500W,1min=60s,W=Pt=22500W×60s=1.35×106J
H=

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= 内容来自dedecms

=5.4×104m,W=FH=15N×5.4×104m=8.1×105J
η= 内容来自dedecms

×100%= 织梦好,好织梦

×100%=60%
答:高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的动能,加入磨料后切割能力大大提高了,这是因为增加了冲量;若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化,高压水流对切割面的压力为15N;高压水切割机的切割效率是60%.
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例2: 【水刀是怎样把水加速的?他是怎样把水加速到那么快,又那么细呢?具体点,比如它的加速原理是什么.】[物理练习题]


思路提示:

所谓的“水刀”,是用高压泵把密封的水加压,通过高级硬质合金、蓝宝石、金刚石等做成的喷嘴极细的喷口喷出,切割材料. 织梦好,好织梦

要做到这点,对水、管道、喷口都有比较高的需求.如管道,水刀是用高压工具把水加压后射出来的,必须拥有极高的压力才能把坚硬的切割材料切开,所以管道必须能承受极高的压力,这个压力远远大于700兆帕,因为薄钢板(被切割材料)本身就能承受700兆帕的压力.

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其次,水刀用的水完全没有杂质是不对的.因为水压远远大于700兆帕,那么对于管道等密封设备而言,无论密封性能多么好,纯水总会使它们磨损而渗漏.为了解决这个问题,水刀用水就要加入5%的可溶性乳化油,提高密封效果.对于高压泵,也要加入一些油液提高其密封性能. 织梦内容管理系统

上面说过了,水刀的喷嘴是用硬质合金、蓝宝石等材料做成的,喷口直径仅0.05毫米,而且孔内壁光滑平整,能承受1700兆帕的压力,所以喷出来的高压水能像刀一样切割材料.有些水还加入了一些长链聚合物,如聚乙烯氧化物,增加水的“黏度”,使喷出的水犹如一条“细线”. 本文来自织梦

例3: 【用高压工具把水加压后通过细小的喷嘴射出来,就可以想到一样切割材料.若水刀再切割时与材料的接触面积为0.01mm²,对材料的压力位200N,则产生的压强为?(题目没错兑了三边)】[物理练习题]


思路提示:

0.01mm²=0.01*10^-6m²=10^-8m²

织梦好,好织梦

p=F/S=200N/(10^-8m²)=2*10^10Pa 织梦内容管理系统

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