成分配比对磨料浆体射流性能影响的实验研究
本文选题:磨料浆体射流 + 成分配比 ; 参考:《中国矿业大学》2017年硕士论文
【摘要】:磨料水射流切割是一种常温下进行的“冷”切割技术,切割时无尘、无味、无气体产生,并且噪音低、不污染环境,已得到广泛的应用。随着工业技术的发展,近年来出现的磨料浆体射流,不仅具有传统磨料水射流的优点,而且磨料粒子可以均匀地分布在射流中,在材料加工过程中不易堵塞喷嘴,能量利用率较高、切割质量较好。其工作介质是在水中加入甲基纤维素、聚丙烯酰胺等高聚物添加剂,再混入磨料,采用一定工艺方法配制成的磨料浆体。磨料浆体的成分配比直接影响其射流的流场结构以及磨料颗粒在浆体射流中的分布,进而影响其加工效率与切割质量。因此,本文基于非牛顿流体力学理论,开展磨料浆体的流变特性实验,研究了温度、添加剂浓度、磨料等对浆体表观粘度的影响;采用全因子实验方法,研究了不同配比下的磨料颗粒在浆体中的悬浮特性,分析了磨料种类及粒度、添加剂种类及浓度等因素对磨料颗粒悬浮特性的影响;结合经济性分析,研究了磨料浆体的悬浮稳定性最佳配比参数。通过实验发现,使用甲基纤维素与钠基膨润土两种添加剂来配制磨料浆体,其稳定性非常好。本文得出了不同成分配比下磨料颗粒在浆体中的悬浮特性以及磨料浆体的流变特性,为磨料浆体射流在工程领域的应用提供了技术支持,具有较强的理论与现实意义。
[Abstract]:Abrasive water jet cutting is a kind of "cold" cutting technology at room temperature. It is dustless, tasteless, gasless, low noise and no pollution to the environment, so it has been widely used. With the development of industrial technology, abrasive slurry jet not only has the advantages of traditional abrasive water jet, but also the abrasive particles can distribute uniformly in the jet, and it is not easy to block the nozzle in the process of material processing. The efficiency of energy utilization is high and the cutting quality is better. The working medium is to add polymer additives such as methyl cellulose and polyacrylamide in water and then mix the abrasive slurry with certain process method. The composition ratio of abrasive slurry has a direct effect on the flow field structure of its jet and the distribution of abrasive particles in the slurry jet, thus affecting its processing efficiency and cutting quality. Therefore, based on the theory of non-Newtonian fluid dynamics, the rheological properties of abrasive slurry are tested, and the effects of temperature, additive concentration and abrasive on the apparent viscosity of the slurry are studied. In this paper, the suspension characteristics of abrasive particles in slurry with different proportions are studied, and the effects of abrasive type and particle size, additive type and concentration on the suspension characteristics of abrasive particles are analyzed. The optimum ratio parameters of suspension stability of abrasive slurry were studied. It is found that the stability of abrasive slurry prepared by methyl cellulose and sodium bentonite is very good. In this paper, the suspension characteristics of abrasive particles in slurry and the rheological characteristics of abrasive slurry under different composition ratios are obtained, which provide technical support for the application of abrasive slurry jet in engineering field, and have strong theoretical and practical significance.
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG48
【参考文献】
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,本文编号:1808868
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