关于水射流切割的YY，想听听各位社友意见

lianjiezheng

今天上午看到一个专利，大概的意思给各位大家分享下，在高压喷射管路周围添加降温装置，将高压水降到0摄氏度左右，然后利用水喷射出后的吸热作用，使水射流内部产生冰晶体，利用这种冰晶体切割。这个专利并未见到有实际应用，专利中也没有应用实例。
! R7 R* Z. i; N/ [6 f7 y5 B2 |首先想说一下这个想法是非常好的，如果可行的话可以提高喷嘴寿命，节约磨料，维护也极为方便。但是这种方法的切割能力肯定是非常有限的，
: O/ R) I3 v6 Q) A首先宏观上讲冰的硬度在0摄氏度时是非常非常低的。有网络资料提供说，
  g  g0 @6 c' H5 b5 p4 p纯冰在不同温度下的莫式硬度为：
0 ℃ ，1～2；
-15℃ ，2～3；
-40℃ ，4;
' f5 u/ P- H9 ?& ?+ I3 p( Q-50℃， 6;
& q7 r- u2 m+ d如果温度再低 基本上不变化了。
当然这个硬度是对大块的冰来讲的，对微小的晶粒是否合适还不一定，因为大块的冰存在氢键的作用。另外，微观上讲，微小的冰晶粒形状是否有极大的切削力量也不可知。
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以下为我个人的再此基础上一个新想法：
" J- \: s- Z& |# f& ]+ a7 [: U# D首先假设低温下几十个微米的冰晶粒也有同样的硬度的前提，用液氮冷却喷射出的水射流，将冰晶体温度降到-50℃。
7 Z; d* S& c1 c+ J% Y' _- z具体实施：1.一种冷却是在喷嘴前段冷却，使内部产生冰晶粒，我们知道晶体的生长都是一个缓慢的过程的，通过控制温度和冷却时间（加大冷却面积）可以有效控制水内部晶粒的大小。
; w- R, y; U% ~3 C. W                  优缺点：这种冷却直接有效，控制方便简单。缺点是低温下材料的性能会与常温大不同，因此可能对材料提出了更多新的挑战。
2.在喷射后端冷却，水射流经过一个液氮腔，挥发的液氮气体将之冷却。
  |4 ]5 T. u: k( j% v* u  o2 b 优缺点：增大了水射流和喷嘴之间的距离，切割受限，可能需要很长的冷却距离，最终导致水射流发散。可能会卷吸进氮气，产生不可知的效果。
) O2 ?  g) |6 X# s+ }8 x
+ U  c; |8 ]) r1 `& j) N以上仅是个人想法，最终可能是，高压告诉的射流束内部根本不可能产生或者容纳我们传统意义上理解的冰晶粒，最终切割没有任何效果。
如果哪位有条件的话，买一瓶液氮，直接用液氮喷到水射流上看看是否有效果，验证一下。
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小弟不才刚接触水射流几个月，专业也不是啥流体力学 液压 机械类，属半路出家。所以很多都是个人想法没有专业依据。
# [: i' C# e/ t. n8 s0 P不对之处请包涵，愿与各位共同探讨。
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lianjiezheng

另外，本来上午忽然有这个想法跟我们公司技术老大讲了下，直接被否决了，心不甘，所以想听听大家意见

olivern81

冷加工啊，有前途。小弟不才，纯帮顶了{:soso_e100:}

guoshanji

不懂，看起来很厉害的样子，绑定了

lianjiezheng

专业啥啊，号线更不对哦，冰水混合物的温度是0℃，冰的硬度上不去哦。
不过水中加一种矿物，然后把水降到低温让矿物析出，不知道行不行

孙冰岩

不明白了，学习一下！

活的自在

坐等高手中。。。。。

龙九禅师

看过速度与激情没有？
手里拿个小罐子喷喷，那么大的拖车拉钩一敲就断！！

lianjiezheng

深圳龙九 发表于 2012-7-26 12:38
看过速度与激情没有？
% b# v1 M0 A4 r2 L4 y手里拿个小罐子喷喷，那么大的拖车拉钩一敲就断！！

" |8 a( i4 h1 \' d4 ]那个叫低温脆性，挂钩一般都是碳素钢的，也就体心立方结构的晶体，具有韧脆转变温度，低于该温度材料很脆很弱的。所以对材料的要求是不一样的。

手心的鱼

可以实验下,但快速流动的水流在0度的时候肯定不会产生结晶体,水结冰是因为分子的运动速度变慢,分子与分子之间产生一定的键而形成晶体,快速流动的水流本身就可以破坏这种连接键.