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近年来,高压清洗机在我国的发展非常迅速。但由于不同厂家的清洗机型号压力均各不相同,所以高压胶管的选配是很重要的,其选配如果不合适将对高压清洗机的清洗效率和能耗造成很大的影响,以至于不能达到我们想要的清洗效果。
为了方便讨论,我们先做出以下假定:
(1)介质为常温清水。
(2)水流是连续的。
(3)水不可压缩。
(4)系统中过流部件中没有几何形变。
设泵出口处为断面1,喷嘴喷口处为断面2,根据伯努力方程可得出:
高压胶管公式计算 公式(1)
其中泵、喷嘴的几何高度—泵、喷嘴的几何高度、泵、喷嘴出口处平均压力—泵、喷嘴出口处平均压力、ρ—水的密度、泵出口处、喷嘴处平均流速—泵出口处、喷嘴处平均流速、g—重力加速度、ΣΗ—断面1至断面2间的总水头损失
因为泵约等于泵的几何高度,泵出口大于喷嘴出口处平均压力,泵出口处小于等于喷嘴处平均流速,故忽略泵的几何高度、高压胶管计算公式、高压胶管计算公式项,
则公式(1)可以简化为:高压胶管公式计算 公式(2)
从公式(2)可以明显看出,当泵的排出压力不变时,水头损失ΣΗ的大小就决定了平均动能,为了提高平均动能,增加冲击力,就要设法减少总水头损失ΣΗ。
喷嘴是流体射流的发生元件,它不但要把高压水的静压转换为水射流的动压,而且要保证射流有良好的流动特性和动力性能。实际经验告诉我们,水射流喷嘴瞬时所传输的功率可达105kW。因此,喷嘴的能量传输效果是清洗工艺的技术关键问题。之前我们介绍了《高压清洗机喷嘴流速对效率的影响》,下面主要介绍高压清洗机喷嘴内表面质量对喷嘴效率的影响。
喷嘴内表面质量主要体现在加工粗糙度上,加工越粗糙,液流流动阻力越大,于是,形成比较大的压力损失。
液流在内表面上流动,其摩擦阻力用压力损失 喷嘴中压力损失 来表示,
高压水射流压力损失表达式 公式(1)
公式(1)中:高压水密度 —高压水密度,kg/m3;
高压水流速 —高压水流速,高压洗车机维修,m/s。
公式(1)中β阻抗系数越大,上海高压洗车机,压力损失 喷嘴中压力损失 也越大。阻抗系数β值走向如下图所示:
粗糙度 ζ 值越大,高压洗车机性价比,喷嘴内孔任意直径 喷嘴内孔任意直径 越小,阻抗系数β值越大,故在喷嘴内孔设计及加工时,一定要求比较高的内表面精度,高压洗车机质量,或者要求比较严格的表面粗糙度。综合以上分析,基本上可以得出以下的结论:喷嘴的直径和高压水泵工作压力的增加可以使喷嘴工作效率下降8%左右,喷嘴流道结构设计有误,将使射流由连续射流变成断续射流,而且射流严重折射和紊乱,喷嘴效率下降值可达20%,它是效率下降的主要要素。喷嘴内表面加工质量对效率的影响通常也达到5%左右。上述几项总和可使喷嘴的工作效率下降约1/3。
综上所述,我们可以看出在只有几厘米的直径和长度,同时只有几毫米孔径的喷嘴中竞有如此大的压力下降和效率损失。因此我们不得不对此高压清洗机喷嘴进行高度重视和深入研究,以求减小损失,提高喷嘴效率乃至整机的工作效率。
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