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水力联合TBM射流移动速度与切割能力匹配问题
被引量：
4
1
作者
徐福通
周辉
+3 位作者
李彦恒
高阳
卢景景
邱浩权
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期4024-4035,共12页
水力联合TBM(隧道掘进机)在刀盘边缘高线速度状态下,高压水射流喷嘴难以有效发挥射流切割能力,成为制约水射流技术助力机械滚刀破岩效率提升的关键问题,基于此,本文首先对比TBM刀盘边缘的线速度(2.6~4.0 m/s)与水射流岩石切割试验中喷...
水力联合TBM(隧道掘进机)在刀盘边缘高线速度状态下,高压水射流喷嘴难以有效发挥射流切割能力,成为制约水射流技术助力机械滚刀破岩效率提升的关键问题,基于此,本文首先对比TBM刀盘边缘的线速度(2.6~4.0 m/s)与水射流岩石切割试验中喷嘴移动速度(0.01~1.50 m/s),发现当前实验室水射流切割试验无法合理反映TBM工作时刀盘高线速度与切割能力的匹配问题;其次,开展砂岩和花岗岩的水射流重复切割试验;最后,探讨提高水射流喷嘴高速移动状态下切割能力的方案,提出实验室开展高速水射流切割试验装备的优化方向,并分析TBM开展磨料水射流破岩的可行性。研究结果表明:试验最大速度下重复切割后砂岩及花岗岩切割深度分别增大100%和55%,说明重复切割可以显著提高水射流切割能力;重复切割岩石产生的热量会导致试样表面温度上升,试验后砂岩和花岗岩表面温度最大分别达到53.0℃和48.1℃;采用水射流重复切割以及研发特殊射流破岩技术,对于提高TBM刀盘边缘高线速度条件下水射流切割深度具有重要意义。
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关键词
水力联合隧道掘进机
水射流切割试验
切割能力
喷嘴移动速度
切割装置优化
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职称材料
喷丸过程中喷嘴移速对颗粒分布的影响
被引量：
2
2
作者
吴文海
蓝天
+1 位作者
张霆
周小飞
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第8期342-349,共8页
目的探究喷丸过程中颗粒在靶材上的分布特性及喷嘴移动速度带来的影响。方法利用FLUENT对定点喷丸过程进行CFD仿真,获得定点喷打时颗粒在靶材上的位置,然后再使用MATLAB对定点喷打的颗粒结果进行叠加处理,以此模拟连续喷丸过程。首先进...
目的探究喷丸过程中颗粒在靶材上的分布特性及喷嘴移动速度带来的影响。方法利用FLUENT对定点喷丸过程进行CFD仿真,获得定点喷打时颗粒在靶材上的位置,然后再使用MATLAB对定点喷打的颗粒结果进行叠加处理,以此模拟连续喷丸过程。首先进行平面喷打模拟,分析喷嘴速度对颗粒分布的影响。通过添加颗粒查询方法可对旋转喷丸过程进行模拟,以方型柱体为例进行转动喷打,并优化转动速度。结果喷嘴匀速平移时,在喷嘴路径方向上的颗粒分布密度恒定,该密度值与移动速度呈反比;变速平移时,在喷嘴路径方向上的颗粒分布密度与喷嘴扫掠截面和喷嘴移动速度相关,且喷嘴扫掠截面越小,颗粒分布密度与运动速度越接近反比,并利用数学模型验证了方法的可靠性;旋转喷打时,针对方型柱体靶材,匀速转动喷打的颗粒分布密度呈起伏变化,通过优化转动速度得到大幅改善,可节约24.2%的喷丸时间与颗粒使用量。结论采用FLUENT与MATLAB结合的方式,可对连续喷丸过程中靶材上的颗粒分布进行合理描述。匀速平移喷打时,颗粒分布密度与移速呈反比;变速平移喷打时,颗粒分布密度与移速呈负相关,靠近反比关系;变速转动喷打时,合理的变速转动喷打较匀速转动喷打拥有更好的颗粒分布均匀度,可大幅缩减颗粒使用量,并提高喷丸效率与喷丸质量。
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关键词
喷丸
喷嘴移速
颗粒分布密度
扫掠截面
颗粒均匀度
喷丸效率
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职称材料
磨料水射流切断面的温度特征试验研究
被引量：
1
3
作者
曹丽亭
赵韡
朱犇犇
《机械设计与制造》
北大核心
2023年第5期51-53,共3页
为了探究高压水射流技术的低温特性,获得高压水射流技术的温升规律,采用单因素的方法进行了一系列高压磨料水射流切割实验,研究了磨料水射流加工过程中的最高温度随靶距和喷嘴移动速度的变化及规律。实验过程中保持压力不变,只改变靶距...
为了探究高压水射流技术的低温特性,获得高压水射流技术的温升规律,采用单因素的方法进行了一系列高压磨料水射流切割实验,研究了磨料水射流加工过程中的最高温度随靶距和喷嘴移动速度的变化及规律。实验过程中保持压力不变,只改变靶距和喷嘴移动速度,并使用热成像仪对实验过程中的温度进行实时监测。实验结果表明:磨料水射流在加工铝合金时,切断面最高温度会分别随着靶距和喷嘴移动速度增加而增加,并且当靶距和喷嘴移动速度超过一定值时,其最高温度保持在60℃左右。
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关键词
磨料水射流
切断面温度
靶距
喷嘴移动速度
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职称材料
题名
水力联合TBM射流移动速度与切割能力匹配问题
被引量：
4
1
作者
徐福通
周辉
李彦恒
高阳
卢景景
邱浩权
机构
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
中国科学院大学
火箭军工程设计研究院
出处
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期4024-4035,共12页
基金
中国科学院前沿科学重点研究计划项目(ZDBS-LY-DQC022)
国家自然科学基金资助项目(41941018)
中国科学院科技服务网络计划(STS计划)项目(KFJ-STS-QYZD-174)。
文摘
水力联合TBM(隧道掘进机)在刀盘边缘高线速度状态下,高压水射流喷嘴难以有效发挥射流切割能力,成为制约水射流技术助力机械滚刀破岩效率提升的关键问题,基于此,本文首先对比TBM刀盘边缘的线速度(2.6~4.0 m/s)与水射流岩石切割试验中喷嘴移动速度(0.01~1.50 m/s),发现当前实验室水射流切割试验无法合理反映TBM工作时刀盘高线速度与切割能力的匹配问题;其次,开展砂岩和花岗岩的水射流重复切割试验;最后,探讨提高水射流喷嘴高速移动状态下切割能力的方案,提出实验室开展高速水射流切割试验装备的优化方向,并分析TBM开展磨料水射流破岩的可行性。研究结果表明:试验最大速度下重复切割后砂岩及花岗岩切割深度分别增大100%和55%,说明重复切割可以显著提高水射流切割能力;重复切割岩石产生的热量会导致试样表面温度上升,试验后砂岩和花岗岩表面温度最大分别达到53.0℃和48.1℃;采用水射流重复切割以及研发特殊射流破岩技术,对于提高TBM刀盘边缘高线速度条件下水射流切割深度具有重要意义。
关键词
水力联合隧道掘进机
水射流切割试验
切割能力
喷嘴移动速度
切割装置优化
Keywords
hydraulic
combined
tunnel
boring
machine(TBM)
water
jet
cutting
tests
cutting
capability
nozzle
moving
speed
optimal
design
of
cutting
device
分类号
TU455 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
喷丸过程中喷嘴移速对颗粒分布的影响
被引量：
2
2
作者
吴文海
蓝天
张霆
周小飞
机构
西南交通大学先进驱动节能技术教育部工程研究中心
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第8期342-349,共8页
文摘
目的探究喷丸过程中颗粒在靶材上的分布特性及喷嘴移动速度带来的影响。方法利用FLUENT对定点喷丸过程进行CFD仿真,获得定点喷打时颗粒在靶材上的位置,然后再使用MATLAB对定点喷打的颗粒结果进行叠加处理,以此模拟连续喷丸过程。首先进行平面喷打模拟,分析喷嘴速度对颗粒分布的影响。通过添加颗粒查询方法可对旋转喷丸过程进行模拟,以方型柱体为例进行转动喷打,并优化转动速度。结果喷嘴匀速平移时,在喷嘴路径方向上的颗粒分布密度恒定,该密度值与移动速度呈反比;变速平移时,在喷嘴路径方向上的颗粒分布密度与喷嘴扫掠截面和喷嘴移动速度相关,且喷嘴扫掠截面越小,颗粒分布密度与运动速度越接近反比,并利用数学模型验证了方法的可靠性;旋转喷打时,针对方型柱体靶材,匀速转动喷打的颗粒分布密度呈起伏变化,通过优化转动速度得到大幅改善,可节约24.2%的喷丸时间与颗粒使用量。结论采用FLUENT与MATLAB结合的方式,可对连续喷丸过程中靶材上的颗粒分布进行合理描述。匀速平移喷打时,颗粒分布密度与移速呈反比;变速平移喷打时,颗粒分布密度与移速呈负相关,靠近反比关系;变速转动喷打时,合理的变速转动喷打较匀速转动喷打拥有更好的颗粒分布均匀度,可大幅缩减颗粒使用量,并提高喷丸效率与喷丸质量。
关键词
喷丸
喷嘴移速
颗粒分布密度
扫掠截面
颗粒均匀度
喷丸效率
Keywords
shot
peening
nozzle
moving
speed
particle
distribution
density
sweeping
surface
particle
uniformity
shot
peening
efficiency
分类号
TG668 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
磨料水射流切断面的温度特征试验研究
被引量：
1
3
作者
曹丽亭
赵韡
朱犇犇
机构
中北大学机械工程学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2023年第5期51-53,共3页
基金
国家自然科学基金青年基金项目(51905499)
山西省基础研究计划煤层气联合研究基金(2015012018)
山西省研究生教育创新项目(2019SY419)。
文摘
为了探究高压水射流技术的低温特性,获得高压水射流技术的温升规律,采用单因素的方法进行了一系列高压磨料水射流切割实验,研究了磨料水射流加工过程中的最高温度随靶距和喷嘴移动速度的变化及规律。实验过程中保持压力不变,只改变靶距和喷嘴移动速度,并使用热成像仪对实验过程中的温度进行实时监测。实验结果表明:磨料水射流在加工铝合金时,切断面最高温度会分别随着靶距和喷嘴移动速度增加而增加,并且当靶距和喷嘴移动速度超过一定值时,其最高温度保持在60℃左右。
关键词
磨料水射流
切断面温度
靶距
喷嘴移动速度
Keywords
Abrasive
Water
Jet
Cutting
Surface
Temperature
Target
Distance
nozzle
moving
speed
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TG664 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
水力联合TBM射流移动速度与切割能力匹配问题
徐福通
周辉
李彦恒
高阳
卢景景
邱浩权
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
4
下载PDF
职称材料
2
喷丸过程中喷嘴移速对颗粒分布的影响
吴文海
蓝天
张霆
周小飞
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
下载PDF
职称材料
3
磨料水射流切断面的温度特征试验研究
曹丽亭
赵韡
朱犇犇
《机械设计与制造》
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
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