影响液压喷砂压裂喷嘴磨损的因素
因素A影响W耳朵的H液压的S和爆破F断裂N喷嘴
水力喷砂射流对喷嘴的磨损主要是砂粒对喷嘴内壁的冲蚀磨损。喷嘴的磨损是喷砂对喷嘴内壁作用的结果。一般认为,喷嘴内表面因磨损而产生的宏观体积损失是由单个砂粒冲击引起的材料微观体积损失的累积而形成的。喷砂对喷嘴内表面的冲蚀磨损主要包括微切削磨损、疲劳磨损和脆性断裂磨损三种形式。虽然三种磨损形式同时发生,但由于喷嘴材料特性和砂粒特性不同,冲击后的应力状态不同,三种磨损形式所占的比例也不同。
1、影响喷嘴磨损的因素
1.1 喷嘴本身的材质因素
目前,常用制造喷嘴的材料主要有工具钢、陶瓷、硬质合金、人造宝石、金刚石等。这微观结构, 材料的硬度、韧性等物理机械性能对其耐磨性有重要影响。
1.2 内部流道结构形状及几何参数.
通过对不同类型喷嘴的仿真,作者发现在液压喷砂射流系统中,恒变速喷嘴优于流线型喷嘴,流线型喷嘴优于锥形喷嘴,锥形喷嘴优于锥形喷嘴。锥形喷嘴。喷嘴的出口直径一般由射流的流量和压力决定。在流量不变的情况下,如果减小出口直径,压力和流量就会变大,会增大砂粒的冲击动能,增加出口段的磨损。增大射流喷嘴直径也会增加质量磨损,但此时内表面损失减少,因此应选择最佳喷嘴直径。通过对不同收缩角喷嘴流场进行数值模拟得到结果。
综上所述,f或圆锥形喷嘴,收缩角越小,流动越稳定,湍流耗散越少,对喷嘴的磨损也越小。喷嘴的直圆柱截面起着整流作用,其长径比是指喷嘴圆柱截面的长度与出口直径的比值,是影响磨损的重要参数。增加喷嘴的长度可以降低出口的磨损率,因为磨损曲线到出口的路径被延长。入口a喷嘴的角度对内流道的磨损有直接影响。当入口收缩时a角度减小,出口磨损率线性减小。
1.3 内表面粗糙度
喷嘴内壁的微凸表面对喷砂射流产生很大的抗冲击力。砂粒对凸出部分的冲击导致表面微裂纹扩展,加速喷嘴的磨料磨损。因此,降低内壁粗糙度有助于减少摩擦。
1.4 喷砂的影响
水力喷砂压裂常用石英砂和石榴石。砂粒对喷嘴材料的侵蚀是造成磨损的主要原因,因此砂粒的种类、形状、粒度和硬度对喷嘴的磨损影响很大。