高压清洗机喷嘴参数选择方法—估算法

在高压水射流清洗中，喷嘴的作用是将高压力低流速的水转化为低压力高流速的射流。喷嘴的性能将直接影响射流水力性能和工件的清洗质量，所以在设计制造高压清洗机中，正确、合理地选择喷嘴的类型及确定喷嘴的结构参数，是一个极其关键的问题。

一般在高压清洗机设计中，首先根据类比或试验方法确定系统的压力和流量，随后便可按照估算法对清洗机喷嘴参数进行计算。

高压清洗机喷嘴参数选择方法—估算法：

这种方法主要由流量连续性方程和能量守恒方程来确定喷嘴截面积：

Q＝A•V＝常数 [不考虑泵到喷嘴的流量损失] 公式(1)

公式(1)中：Q —柱塞泵流量，m³/s；
                  A —喷嘴截面积，㎡；
                  V —喷嘴处流速，m/s。

 公式(2)

公式(2)中：p₁ —喷嘴上游某断面的压力，Pa；
                  p₂ —喷嘴出口处压力，Pa；
                  υ₁ —喷嘴上游某断面的流速，m/s；
                  υ₂ —喷嘴出口处流速，m/s；
                  h_φ1-2 —喷嘴上游的某断面到喷嘴出口处的压力损失，Pa；
                  r —清洗液重度，N/m³；
                  g —重力加速度，取g＝9.81m/s²。

取柱塞泵出口和喷嘴出口两断面，则 υ₁＝0，p₁＝p₀，υ₂＝V，p₂＝0；即可得出：

 公式(3)

 公式(4)

将公式(4)代入公式(1)，便可确定喷嘴截面积。

公式(4)中：p₀ —高压清洗机的工作压力，Pa；
           h_φ —高压清洗机的压力损失，Pa。

为简化起见，我们假定不考虑压力损失，公式(4)便简化为：

 公式(5)

公式(5)中：K —清洗液性质有关的系数，对于清水，K＝22.36N/(m/s)。

举例说明：高压清洗机的工作压力 p₀ ＝ 7MPa，流量 Q＝ 0.55m³/h，工作介质为清水。则与其匹配的喷枪喷嘴截面积应为 A＝ 1.291mm²。若喷嘴出口为圆截面，则其出口直径 d＝ 1.28mm。