聊城干冰公司

干冰的物理特性

分子量 44.01

密度（固态） 1560kg/m3(-78℃)

密度（液态） 1019 kg/m3(-17.8℃)

密度（气态） 2 kg/m3(0℃)

熔点 -57℃

沸点 -78.5℃

液体转化为气体比率 8.726SCF(气体)/LB

(液体-17.8℃，压力21 kg/cm2)

液体转化为固体比率 0.46（-17.8℃）

0.57（-48.3℃）

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·干冰清洗在轮胎行业中的应用

在轮胎行业，固特异、普利司通等知名轮胎公司普遍应用于干冰清洗技术清洗轮胎模具。这一技术在轮胎模具清洗方面的成功性和成熟性已被业界广泛认同。其中，素有轮胎业的帝国之称的米其林轮胎公司在世界上的每个工厂均采用干冰清洗技术清洗轮胎模具。

·干冰清洗在电力行业中的应用

在电力行业中，通用等大型电力公司在检修时，定子、转子、涡轮机透平等设备部件时清除油垢、粉尘以及由于水处理不好而产生的硅酸盐垢都是采用干洗清洗，并且成为了指d的清洗方式。

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干冰喷射清洗又称冷喷，是以压缩空气作为动力和载体，以特点干冰造粒机（干冰制造机、干冰制粒机、干冰粒制机、干冰机、制冰机）制备的干冰颗粒作为被加速的粒子，通过专用的干冰喷射清洗机（干冰清洗机、干冰喷射机、干冰喷射器、干冰洗模机、模具清洗机）喷射到被清洗物体表面，利用高速运动的固体干冰颗粒的运动变化(△mv)、升华、熔化等能量转换，使被清洗物体表面的污垢、油垢、残留杂质等迅速冷冻，从而凝结、脆化、被剥离，且同时随气流清除。不会对被清洗面，特别是不会对金属表面造成任何伤害，也不会影响金属表面的光洁度。

具体清洗过程包括:干冰低温冷冻剥离、吹扫、剥离和冲击剥离。

1.1.1低温冷冻剥离原理

-78.5℃的干冰颗粒作用在被清洗的物体表面时，首先冷冻脆化污物，污物在被清洗的表面上皲裂，由粘弹态变成固态，且脆性增大，粘性减小，使之在表面上的吸附力骤减，同时表面积增大，部分污物可以自动剥离。

1.1.2吹扫剥离

在压缩空气作为动力的环境下，其对脆化了污物产生剪切力，引起机械断裂，由于污物与被清洗物表面低温收缩比差别很大，在接触面处产生应力集中现象，污物在剪切力作用下剥离。

1.1.3冲击剥离

干冰颗粒在压缩空气动力推动下产生动能(E)和冲击力(F):

E=?mv2，式中：m—干冰颗粒质量（kg）；

v—干冰颗粒在压缩空气作用下产生的速率(m/s)。

F·t=m·?v，?v=v1-v2，式中:m一干冰颗粒质量(kg），

v1—干冰粒冲击被清洗表面前速率(m/s ) ;，v2一干冰粒冲击被清洗表面后的速率(m/s);F为冲击力(N);t为冲击时间(s)。

1.2高压水射流清洗

1.2.1以渗透为主的破碎过程

对于水渗透，即水能渗人垢层之间的孔隙，并对垢层颗粒施加压力的各类垢层，当此压力大于颗粒之间的引力时，产生裂纹且一步一步地扩散，后面的射流又直接起压缩、剪切和水楔作用，从而使污垢产生裂缝、凹坑到全部剥落。在这个过程中起决定作用的是水的渗透引起的作用于垢层颗粒上的水压力，当该水压力足够克服垢层颗粒之间的黏着力时，垢层颗粒之间产生裂纹，在后续射流作用下，裂纹扩散、扩张，并逐步成裂缝，使其剥落。裂纹的扩散方向和污垢的渗透方向、污垢结构有关，扩散速度与渗透速度有关。水射流的压缩、剪切和水楔作用也或多或少地促进了污垢破碎，加速污垢剥落，而且污垢破碎、剥落的方向与射流的工作方向有关。

1.2.2直接压缩和剪切为主的过程

对于软黏的渗透性的物料垢，主要是通过水压力直接压缩和剪切引起破碎应力。当该应力按照一定的规律超过垢层的强度极限时，垢层将产生裂纹、裂缝，在后续水射流的水楔等作用

下扩张成坑，最后达到垢层的全部破裂并被冲洗干净。

2干冰喷射清洗机喷枪喷管设计

2.1基本理论

在超音速风洞中，要产生不同马赫数的超音速气流，必须满足三个条件[1]:一是风洞的上下游必须有足够的压力比，并且压力比随马赫数提高而增大;二是实验段与喉部必须保持一定的面积比，并且面积比随马赫数而变化;三是必须满足一定的流量要求。对于第y个条件，以工作段气流经过正激波直接进人大气的损失计算，则稳定段(即喷管进口)与工作段出口的压力比如表1所示。对于第二个条件，根据等熵流公式(1)

气流在超音速喷管中加速所能达到的马赫数M2，决定于喷管出口(即工作段)面积A2和喉部面积A*之比。通过改变面积比就可以得到要求的马赫数。而喉部面积又受到第三个条件流量的限制，根据最d流量可以求得最d喉部面积A*mac

A*mac为最d质量流量，P为喉部空气密度，a为喉部气流速度(音速)。下面分别就喷管的收缩段和扩张段的设计进行说明。

2.2收缩段设计

根据超音速喷管的设计要求，到达喉部的高速流必须是均匀的亚音速，收缩段是将稳定段来的气流均匀加速至音速。经验证明，如果稳定段来流是均匀的，只要稳定段相对于喉部的截面积收缩比足够大，则采用一条光滑连续而有渐变的收缩曲线就能基本满足要求。

收缩段如图1所示。进口处面积为A1，马赫数为M1;出口处为喉部面积为A*，马赫数为1。收缩段长为L，从0到1，聊城干冰，表示从进口开始的相对距离。设沿轴向的马赫数梯度为dM/dx=Ksinπ2x。当x=0和x=1时，dM/dx-0。表示气流在收缩段进出口处的加速度为零。K为系数，其值取决于气流经过收缩段的马赫数增量。积分上式得:

根据(1)式面积比公式，若A1和A*给定，则M1为已知，则由(3)式可计算任意x处的M值，再根据(1)式，可计算出当地截面积，因而收缩曲线可求得。

2.3扩张段设计

根据喷管设计的Foelsch方法，理想气体轴对称喷管扩张段分为如图2所示的三个区域:I区气体是从原点发射出的泉流，II区将泉流整流直到III区，III区气流为具有相同马赫数的平行均匀流。在I区中气流以原点O作为中心，成辐射形泉流，r=r*相当于喉道处的情况，r>r*处是超音速流。各点的速度、马赫数和r的关系为:

a*为喉道音速，利用参考长度r*，参考速度a*进行无因次化:r/r* =R，聊城干冰价钱，V/a *=W

给定，空气是理想气体时，γ =1.4，因此α=6，式化为：

可得马赫数M和速度比W之间的关系:

若B点马赫数已知，由(6)式得WB，再代人(5)式，可求出B点半径RB，根据经验，B点马赫数选为比C点马赫数差0.2。

由图2可得:

当W=WB时，所以

对于A点，其位置与选择的最d膨胀角θA有关，θA又与工作段马赫数有关，其关系如表2所示。

将θAN等分，根据（7）式、(5)式可得BA线上各点的R值，进而可求出BA线上各点坐标及相应点气流参数。

轴线上原点至B点的速度分布由(5)式给出，而C点的马赫数是设计马赫数。那么，若我们假定，B点和C点的速度分布满足一个三次式:

其中 ，此三次多项式满足的边界条件为:

选定xc的值，把这些边界条件代人(8)式，经简化得:

这样一来，聊城干冰厂，B点和C点的位置可以定出，参数也已知。而通过C点的左特征线为直线，此特征线上马赫数为设计马赫数。因此特征线端点E容易定出，将AB，BC，CE作为边界条件，利用三元特征线理论就可以求出它们构成的整个特征线网。

2.4特征线法

轴对称喷管中，气流特性是对称于中心轴的，可以只研究通过中心轴的xy平面的流态就决定了整个喷管的流态(从略)。

2.5喷管型线的确定及附面层修正

如果喷管按上述型线加工，而不经过附面层修正，则必然会出现两个间题，一是由于壁面存在粘性附面层，并且其厚度不断增加，因而改变了波系的形状，使达到喷管出口时得不到均匀的气流;二是附面层的存在减小了有效的流通面积，聊城干冰报价，改变了面积比，使喷管达不到设计的马赫数。因此必须对喷管型线加以修正。基于现在附面层理论还不很完善，且计算复杂，工程上常采用一种相对简便的修正方法。它认为位移厚度δ*沿轴向是线性发展的，即存在δx*=xtan?，式中δx*是x点的位移厚度，?跟工作段马赫数的值有关，可以按表3取值。虽然方法较为粗糙，但仍能得到相当满意的结果。

3喷管设计程序编制及算例

3.1喷管型线程序编制

喷管计算程序主要由三部分构成，分别为收缩段计算程序、扩张段计算程序和后处理程序。本程序可完成对三元轴对称喷管的设计，得到喷管型线上各点的坐标。

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