關于水射流切割的YY，想聽聽各位社友意見

lianjiezheng

今天上午看到一個專利，大概的意思給各位大家分享下，在高壓噴射管路周圍添加降溫裝置，將高壓水降到0攝氏度左右，然后利用水噴射出后的吸熱作用，使水射流內部產生冰晶體，利用這種冰晶體切割。這個專利并未見到有實際應用，專利中也沒有應用實例。
首先想說一下這個想法是非常好的，如果可行的話可以提高噴嘴壽命，節約磨料，維護也極為方便。但是這種方法的切割能力肯定是非常有限的，
首先宏觀上講冰的硬度在0攝氏度時是非常非常低的。有網絡資料提供說，
& w1 T* O4 p) |2 ^純冰在不同溫度下的莫式硬度為：
! V  P3 F* m2 F, b  N0 ℃ ，1～2；
1 w2 |  E% R# q; E3 u; ~$ s6 c$ Z) P: `-15℃ ，2～3；
% Y* M6 I* h6 ?& b$ U-40℃ ，4;
& O2 q7 ^$ X. `5 S, K  k$ }6 U-50℃， 6;
如果溫度再低 基本上不變化了。
7 ^. S5 e* J- {7 K# r, `當然這個硬度是對大塊的冰來講的，對微小的晶粒是否合適還不一定，因為大塊的冰存在氫鍵的作用。另外，微觀上講，微小的冰晶粒形狀是否有極大的切削力量也不可知。
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以下為我個人的再此基礎上一個新想法：
首先假設低溫下幾十個微米的冰晶粒也有同樣的硬度的前提，用液氮冷卻噴射出的水射流，將冰晶體溫度降到-50℃。
8 {) l6 H. z) r% b5 Q: l6 [* T具體實施：1.一種冷卻是在噴嘴前段冷卻，使內部產生冰晶粒，我們知道晶體的生長都是一個緩慢的過程的，通過控制溫度和冷卻時間（加大冷卻面積）可以有效控制水內部晶粒的大小。
                  優缺點：這種冷卻直接有效，控制方便簡單。缺點是低溫下材料的性能會與常溫大不同，因此可能對材料提出了更多新的挑戰。
) W  x. Q: Z" K2.在噴射后端冷卻，水射流經過一個液氮腔，揮發的液氮氣體將之冷卻。
優缺點：增大了水射流和噴嘴之間的距離，切割受限，可能需要很長的冷卻距離，最終導致水射流發散。可能會卷吸進氮氣，產生不可知的效果。

, H1 J) ]: g3 R# D7 V9 r以上僅是個人想法，最終可能是，高壓告訴的射流束內部根本不可能產生或者容納我們傳統意義上理解的冰晶粒，最終切割沒有任何效果。
4 A! X9 a1 @: l4 l: ]) G  N如果哪位有條件的話，買一瓶液氮，直接用液氮噴到水射流上看看是否有效果，驗證一下。
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小弟不才剛接觸水射流幾個月，專業也不是啥流體力學 液壓 機械類，屬半路出家。所以很多都是個人想法沒有專業依據。
不對之處請包涵，愿與各位共同探討。

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lianjiezheng

另外，本來上午忽然有這個想法跟我們公司技術老大講了下，直接被否決了，心不甘，所以想聽聽大家意見

olivern81

冷加工啊，有前途。小弟不才，純幫頂了{:soso_e100:}

guoshanji

不懂，看起來很厲害的樣子，綁定了

lianjiezheng

專業啥啊，號線更不對哦，冰水混合物的溫度是0℃，冰的硬度上不去哦。
不過水中加一種礦物，然后把水降到低溫讓礦物析出，不知道行不行

孫冰巖

不明白了，學習一下！

活的自在

坐等高手中。。。。。

龍九禪師

看過速度與激情沒有？
( w2 H) |3 e' u3 U7 b手里拿個小罐子噴噴，那么大的拖車拉鉤一敲就斷！！

lianjiezheng

深圳龍九 發表于 2012-7-26 12:38
  L( |% c1 P' V. F' L% W看過速度與激情沒有？
5 J  i) Z) ?6 N, Y手里拿個小罐子噴噴，那么大的拖車拉鉤一敲就斷！！

那個叫低溫脆性，掛鉤一般都是碳素鋼的，也就體心立方結構的晶體，具有韌脆轉變溫度，低于該溫度材料很脆很弱的。所以對材料的要求是不一樣的。

手心的魚

可以實驗下,但快速流動的水流在0度的時候肯定不會產生結晶體,水結冰是因為分子的運動速度變慢,分子與分子之間產生一定的鍵而形成晶體,快速流動的水流本身就可以破壞這種連接鍵.