淹沒式磨料水射流切割裝置設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、磨料水射流切割技術(shù)是在高壓純水射流中添加一定量的磨料顆粒來(lái)提高純水射流切割能力的一項(xiàng)新技術(shù)。隨著海洋資源的開發(fā)與利用，海上遇難船舶的數(shù)量越來(lái)越多。海底沉船表面破拆和垢物清除任務(wù)增多，傳統(tǒng)的切割方式很難在海底中應(yīng)用，因此磨料水射流憑借其在海水中較強(qiáng)的切割能力在打撈領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。復(fù)雜的海洋環(huán)境，對(duì)磨料水射流的切割裝置提出了更高的要求。本文的主要目標(biāo)是設(shè)計(jì)一款能在100米以內(nèi)的海水中進(jìn)行沉船表面開孔的裝置并進(jìn)行性能試驗(yàn)研究。
　　

2、本文對(duì)磨料水射流的切割沖蝕機(jī)理進(jìn)行研究。在磨料水射流的切割過(guò)程中，產(chǎn)生切深的主要原因是磨料顆粒對(duì)工件材料的沖擊和磨削作用。淹沒環(huán)境下，射流的速度隨著距離的增加而逐漸減弱。通過(guò)Fluent仿真研究100米海深條件下圍壓對(duì)磨料水射流的影響，然后在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，研究分析了不同切割參數(shù)對(duì)淹沒式磨料水射流切割能力的影響。仿真與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，得出對(duì)切割能力影響較大的幾個(gè)參數(shù)依次是噴嘴孔徑、切割噴頭轉(zhuǎn)速、泵壓等。確定了淹沒式磨料水射流切割的

3、最佳切割參數(shù)，使切割效率大大提高，為淹沒式磨料水射流切割的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)了一款可在100米水深工作的開孔裝置?；谛蕛?yōu)化得到的切割參數(shù)進(jìn)行裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，裝置采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)、齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)，能夠在水下穩(wěn)定工作，達(dá)到預(yù)期的工作要求。裝置采用強(qiáng)磁底座作為吸附結(jié)構(gòu)，可穩(wěn)定地吸附在船體表面。水下開孔實(shí)驗(yàn)首先研究了不同長(zhǎng)度的高壓軟管對(duì)開孔裝置切割能力的影響;其次分析了射流在不同長(zhǎng)度、內(nèi)徑的管路中的能量損失情況;最后通過(guò)水下鋼板開孔試驗(yàn)，對(duì)厚