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1 水射流技术概述1

1.1 引言1

1.2 水射流技术的发展及研究现状2

1.3 水射流加工技术的分类3

1.4 水射流加工的优点和缺点6

1.5 水射流技术的工业应用7

1.6 水射流技术存在的问题与今后研究的方向10

2 水射流基础知识12

2.1 水的物理力学性质12

2.2 声速、马赫数及滞止参数15

2.3 流体力学基本方程21

2.4 小孔口出流基本理论34

2.5 淹没水射流的结构和特性36

2.6 非淹没水射流的结构及几何特征40

2.7 非淹没水射流的动力特性45

2.8 固液两相流动理论简介48

2.9 射流工艺参数53

3 计算流体力学在水射流中的应用56

3.1 引言56

3.2 射流场的控制方程57

3.3 紊流方程组的封闭60

3.4 射流场的基本算法66

3.5 射流场的数值模拟应用78

3.6 数值模拟发展前景与局限性90

4 脉冲磨料水射流的振荡特性92

4.1 引言92

4.2 脉冲磨料射流系统的构成94

4.3 脉冲磨料射流的自激振荡机理95

4.4 脉冲磨料射流的系统分析与模拟计算100

4.5 自激振荡脉冲射流装置的相似网络模型104

4.6 结构参数对自激振荡脉冲喷嘴装置频率特性的影响109

4.7 流体参数对自激振荡脉冲喷嘴装置频率特性的影响112

4.8 来流脉动对自激振荡脉冲射流的影响114

4.9 脉冲磨料射流的频率特性116

5 固体磨料在自激振荡流中的动态特性118

5.1 引言118

5.2 射流的大尺度结构119

5.3 射流剪切层的不稳定性121

5.4 射流的涡旋特性124

5.5 磨料粒子在射流中的混合机理129

5.6 自激振荡激励对磨料在射流中混合的影响138

5.7 脉冲磨料射流中磨粒的动态特性140

5.8 脉冲磨料射流对靶材的磨蚀作用148

5.9 脉冲磨料射流中磨粒分布的测试150

6 脉冲磨料射流中空泡的溃灭特性153

6.1 引言153

6.2 自激振荡脉冲磨料射流中的空泡动力学方程154

6.3 分析与讨论159

6.4 数值计算与分析161

6.5 空泡溃灭过程中磨料粒子的运动166

7 脉冲磨料射流切割岩石性能169

7.1 引言169

7.2 试验设备与测试系统170

7.3 数据处理与频谱分析172

7.4 非淹没下射流特性的试验研究174

7.5 淹没下射流特性的试验研究179

7.6 脉冲磨料射流的切割试验184

8 水射流辅助刀具切割破碎岩石机理187

8.1 引言187

8.2 水射流剥蚀岩石能力190

8.3 水射流辅助刀具切割破碎岩石机理及射流位置195

8.4 水射流辅助刀具切割破碎岩石的力学分析200

8.5 水射流对刀具的冷却作用203

8.6 水射流辅助PDC刀具破岩的试验研究与分析205

9 水射流在矿业工程中的应用237

9.1 水射流在煤层瓦斯灾害防治中的应用237

9.2 水射流在矿山机械中的应用242

9.3 脉冲水射流在水下矿床开采中的应用249

9.4 固液振荡理论在浆体输送中的应用255

参考文献277