捷克學(xué)者Hlavac,L M HJavdcova曾推導(dǎo)出了計(jì)算水切割機(jī)的水射流在環(huán)境介質(zhì)中衰減的簡(jiǎn)化模型;根據(jù)假設(shè)水射流結(jié)構(gòu)的軸對(duì)稱性,同時(shí)推導(dǎo)出了描述等價(jià)水射流結(jié)構(gòu)發(fā)展的關(guān)系式,根據(jù)噴嘴內(nèi)部水射流形成的經(jīng)典水動(dòng)力學(xué)理論和一些非傳統(tǒng)觀點(diǎn)推導(dǎo)出計(jì)算水射流橫斷面速度場(chǎng)的一組方程。該方程組有助于計(jì)算術(shù)射流在環(huán)境介質(zhì)中的衰減和水射流在環(huán)境介質(zhì)的發(fā)展。
1.射流理論描述的基本條件
在推導(dǎo)方程的過程中,一些因素可以忽略不計(jì),相對(duì)系統(tǒng)壓力而言,液體流動(dòng)中的其他壓力可以忽略,至于在實(shí)際攆作條件中,液體不能認(rèn)為是理想的流體,而要在伯努利方程中加人兩個(gè)修正系數(shù);液體密度系數(shù)和能量系數(shù)(由于摩擦和流體在噴嘴內(nèi)的收縮引起)。
可以計(jì)算出射流從噴嘴出口流出的最大速度,然而該式僅適用于在射流的軸線附近區(qū)域。為了利用式計(jì)算射流的流速,有必要計(jì)算射流在壓力Po下的壓縮性系數(shù)y和噴嘴的溢流系數(shù)。
2射流從噴嘴射出的解析描述
在流體射出噴嘴的過程中,除了壓縮性起作用外,液體與噴嘴壁之間及液體內(nèi)部之間的摩擦也在起作用。考慮到摩擦的存在,射流橫斷面的流速大小就不一樣,從噴嘴內(nèi)壁到射流中心,水切割機(jī)的射流速度由零逐漸增大,在軸心處達(dá)到最大值.不計(jì)摩擦和液體收縮的損失,液體無摩擦的理想流。