隨著高壓水射流應用領域的日益擴大，如何在標準化的水射流構件基礎上合理選擇清洗參數以適應不同的清洗對象決定了清洗的質量與效率，因此清洗參數的合理選擇是至關重要的共性問題。以下主要介紹高壓水射流的分布特性。

 

高壓水射流在清洗應用中一般都會使用非淹沒連續(xù)水射流。

 

 

從上圖可知非淹沒連續(xù)水射流在噴嘴出口處有一個錐形等速流核心區(qū)，其中射流軸向動壓力及密度基本保持不變，為水射流的初始段，射流繼續(xù)發(fā)展的部分稱為基本段，最后是消散段，非淹沒射流與環(huán)境介質完全混合后變成水滴與空氣的混合物或霧化。射流各段在工程應用中具有不同的功能。例如清洗、除銹、表面加工等應用的是其基本段的主要特性。

 

對于高壓水射流的清洗應用，壓力和流量的選擇和匹配是極其重要的。但是在射流的不同靶距和擴散半徑上，壓力和流量是不同的，所以單純考慮噴嘴噴出口壓力和流量是不正確的。掌握和利用射流壓力和流量的分布特性是清洗參數選擇與匹配的重要環(huán)節(jié)。

 

動壓是表征其清洗能力的重要參數，在非淹沒連續(xù)水射流基本段中，動壓的分布特性如下：

 

1、沿軸線方向，軸心動壓有規(guī)律的衰減。

 

  公式(1)

 

公式(1)中， —射流斷面軸心上的動壓，MPa；
            —射流在噴嘴出口處的動壓，MPa；
            —初始段長度處射流長度，mm；
           X —到噴嘴出口的軸向距離，mm。

 

2、在垂直于軸心的截面上，軸向動壓呈高斯曲線關系。

 

  公式(2)

 

η = y / R  公式(3)

 

R = C X  公式(4)

 

公式(2)(3)(4)中，P —射流斷面上任意一點的動壓，MPa；
                  —射流斷面軸心上的動壓，MPa；
                 η —射流無量綱徑向距離；
                  y —至射流軸線的徑向距離；
                  R —射流斷面半徑，mm；
                  C —射流擴散系數，由噴嘴的結構、表面性能等決定。

 

 

根據以上軸向、徑向動壓分布特性公式，可以準確的掌握高壓水射流變化規(guī)律，但是會受噴嘴結構性能差異的影響，即使在同樣的出口壓力和流量條件下，動壓在量的分布上也有較大的差異。由此可見，噴嘴的選用是重中之重。

 

 

此外，射流斷面形狀與流量分布也是影響清洗效果的重要因素。流量分布表示在噴射寬幅方向其噴射水量分配狀態(tài)。不同的噴嘴出口形狀，可以形成不同的射流斷面形狀，如扁平行、圓形、環(huán)形、方形等，以及不同的流量分布形式，如山形分布、均等分布形式等。

 

 

掌握和利用高壓水射流的斷面形狀，動壓和流量分布特性意義在于：當平移清洗作業(yè)時，射流斷面決定清洗作用時間的長短，動壓和流量則決定著沖擊能量的大小。