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(nèi)部產(chǎn)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(jié)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(wǎng)絡資料提供說，
純冰在不同溫度下的莫式硬度為：
0 ℃ ，1～2；
4 ]4 F6 ?. N2 m8 B; T$ }  U-15℃ ，2～3；
. e7 u+ n+ c+ K5 Q; k( |- [" e-40℃ ，4;
: D& t( I9 `5 ?# w( M-50℃， 6;
如果溫度再低 基本上不變化了。
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。
1 Y1 F1 Z- Z/ j9 \
5 b9 u. F- z7 `1 S% x

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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℃。
0 @1 ]- [  @  @8 T2 j具體實施：1.一種冷卻是在噴嘴前段冷卻，使內(nèi)部產(chǎn)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(nèi)部晶粒的大小。
3 I" r) G% H  \2 ?9 r. m                  優(yōu)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(zhàn)。
5 @2 X7 d1 B% V" ]: x3 _2.在噴射后端冷卻，水射流經(jīng)過一個液氮腔，揮發(fā)的液氮氣體將之冷卻。
優(yōu)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(fā)散。可能會卷吸進氮氣，產(chǎn)生不可知的效果。
$ }' g  l. ~$ l; @4 `3 J
3 i+ u& u- E: A( b' V6 p5 {  g以上僅是個人想法，最終可能是，高壓告訴的射流束內(nèi)部根本不可能產(chǎn)生或者容納我們傳統(tǒng)意義上理解的冰晶粒，最終切割沒有任何效果。
7 p! I0 P; i5 ~- L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(yè)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(yè)依據(jù)。
不對之處請包涵，愿與各位共同探討。


* L& B3 I: N7 e! q* [9 x' F# J8 Q

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(yè)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。
. ~& o6 n4 m( B; m  r/ ?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？
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(fā)表于 2012-7-26 12:38
看過速度與激情沒有？
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(chǎn)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(chǎn)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.