针对于水射流切割系统而言，关键的设备之一就是喷嘴，严重影响射流内部流场和水射流动力学性能。通过分析和研究传统直线类型喷嘴，改进喷嘴流道结构，将既具有过渡段和平直段又具有收缩段的流线型喷嘴设计出来。 标签： 高压；水射流喷嘴；设计；结构
前言：无论对射流流场分布，还是水射流力学性，喷嘴都具有至关重要的影响。喷嘴结构好能够将水射流加工的精度和效率有效地提升。喷嘴内部水射流运动的速度也非常快，因此，嚴重磨损喷嘴的结构[1]。怎样设计出既能够满足加工效率和精率又耐用的喷嘴结构，是当前国内外学者研究和分析的重要课题。
一、设计高压水射流喷嘴
（一）水射流结构和机理
1.水射流的结构。射流就是流体通过小孔或者狭缝流动的一种现象。水射流结构图见图1所示。
图1中分为初始段、基本段、转折段以及消散段四个段。射流初始段，射流离开喷嘴，虽然就会由于与环境介质能量的转换，而有扩散和紊动剧烈地发生，但是，射流速度并没有改变，而且射流轴线方向上的动压力值和密度，都是保持不改变的。基本段，射流轴向速度值和动压力值都在渐渐地且有规律地减小，在与轴线断面上垂直时，无论是射流的轴向速度值，还是动压力值，分布都是呈高斯曲线。转折段，由于射流方向和大小都会有一个突变，所以称此段为“转折段”。消散段，也是射流最后的一段，射流与射出环境介质在该段中已经完全融合，射流轴向速度和动力值这时都非常小。结合不同需求来利用不同段的射流，致使射流的最大能量转换率和使用率能够有效地实现[2]。
2.水射流的机理。
水射流就是通过一系统或者一个小孔，将一定静压水喷射成水流且形成细小流线束，致使这种细小流线束既具有较高动压，又具有较高流速。根据不同标准，水射流分类也不同。
根据驱动压力分：可以分为超高压水射流、高压水射流、中压水射流以及低压水射流。该文水射流压为选用的是200Mpa，属于超高压水切割。
空气喷嘴
根据环境介质分：可以分为淹没式式射流和非淹没式射流。淹没式射流就是射流在其他液体或者水中射入；非淹没式射流就是射流在空气中直接射入。该文采用空气加工的水切割机，因此，水射流也就是非淹没式射流[3]。
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