FaktorenABeeinflussung derWOhr vonHhydraulischSundstrahlenFrekturierendNOzzles

Der Verschleiß der Düse durch den hydraulischen Sandstrahlstrahl ist hauptsächlich auf den Erosionsverschleiß der Sandpartikel an der Innenwand der Düse zurückzuführen. Der Verschleiß der Düse entsteht durch die Einwirkung des Sandstrahls auf die Innenwand der Düse. Es wird allgemein angenommen, dass der makroskopische Volumenverlust der Innenoberfläche der Düse aufgrund von Verschleiß durch die Anhäufung des mikroskopischen Volumenverlusts des Materials entsteht, der durch den Aufprall eines einzelnen Sandpartikels verursacht wird. Der Erosionsverschleiß von Sand an der Innenfläche der Düse umfasst hauptsächlich drei Formen: Mikroschnittverschleiß, Ermüdungsverschleiß und Sprödbruchverschleiß. Obwohl die drei Verschleißformen gleichzeitig auftreten, ist aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften des Düsenmaterials und der Eigenschaften der Sandpartikel der Spannungszustand nach dem Aufprall unterschiedlich und der Anteil der drei Verschleißformen unterschiedlich.

1. Faktoren, die den Düsenverschleiß beeinflussen

1.1 Materialfaktoren der Düse selbst

Derzeit werden für die Herstellung von Strahldüsen hauptsächlich Werkzeugstahl, Keramik, Hartmetall, künstliche Edelsteine, Diamant usw. als Materialien verwendet. DerMikrostruktur, Härte, Zähigkeit und andere physikalische und mechanische Eigenschaften des Materials haben wichtige Auswirkungen auf seine Verschleißfestigkeit.

1.2 Form und geometrische Parameter der internen Strömungskanalstruktur.

Durch die Simulation verschiedener Düsentypen stellte der Autor fest, dass im hydraulischen Sandstrahlsystem die Düse mit konstanter variabler Geschwindigkeit besser ist als die stromlinienförmige Düse, die stromlinienförmige Düse besser als die konische Düse und die konische Düse besser als die konische Düse. Der Austrittsdurchmesser der Düse wird im Allgemeinen durch die Durchflussmenge und den Druck des Strahls bestimmt. Bei unveränderter Durchflussrate und Verringerung des Auslassdurchmessers werden der Druck und die Durchflussrate größer, was die kinetische Aufprallenergie der Sandpartikel erhöht und den Verschleiß des Auslassabschnitts erhöht. Durch die Vergrößerung des Durchmessers der Strahldüse erhöht sich zwar auch der Massenverschleiß, allerdings verringert sich zu diesem Zeitpunkt der innere Oberflächenverlust, sodass der beste Düsendurchmesser gewählt werden sollte. Die Ergebnisse werden durch numerische Simulation des Düsenströmungsfeldes mit unterschiedlichen Kontraktionswinkeln erhalten.

Zusammenfassend lässt sich fBei einer konischen Düse gilt: Je kleiner der Kontraktionswinkel, desto stabiler die Strömung, desto geringer die turbulente Dissipation und desto geringer der Verschleiß der Düse. Der gerade zylindrische Abschnitt der Düse spielt die Rolle der Gleichrichtung, und sein Länge-Durchmesser-Verhältnis bezieht sich auf das Verhältnis der Länge des Zylinderabschnitts der Düse zum Durchmesser des Auslasses, was ein wichtiger Parameter ist, der den Verschleiß beeinflusst. Eine Vergrößerung der Düsenlänge kann die Verschleißrate des Auslasses verringern, da der Weg der Verschleißkurve zum Auslass verlängert wird. Der EinlassaDer Winkel der Düse wirkt sich direkt auf den Verschleiß des inneren Strömungskanals aus. Bei der EinlasskontraktionaWenn der Winkel abnimmt, nimmt die Abnutzungsrate am Auslass linear ab.

1.3 Rauheit der Innenoberfläche

Die mikrokonvexe Oberfläche der Innenwand der Düse sorgt für eine hohe Schlagfestigkeit gegenüber dem Sandstrahlstrahl. Der Aufprall von Sandpartikeln auf den hervorstehenden Teil der Ausbuchtung führt zur Ausdehnung von Mikrorissen an der Oberfläche und beschleunigt den abrasiven Verschleiß der Düse. Daher trägt die Reduzierung der Rauheit der Innenwand dazu bei, die Reibung zu verringern.

1.4 Einfluss von Sandstrahlen

Quarzsand und Granat werden häufig bei der hydraulischen Sandstrahlfrakturierung verwendet. Die Erosion des Sandes am Düsenmaterial ist die Hauptursache für den Verschleiß, daher haben Art, Form, Partikelgröße und Härte des Sandes großen Einfluss auf den Verschleiß der Düse.