[1]董 星,郭忱灏,孙永猛.前混合空化水射流解离鳞片石墨的微射流冲击特性[J].黑龙江科技大学学报,2021,31(05):660-665.[doi:10.3969/j.issn.2095-7262.2021.05.019 ]
 Dong Xing,Guo Chenhao,Sun Yongmeng.Micro jet impact characteristics behind pre mixed cavitating water jet dissociating flake graphite[J].Journal of Heilonhjiang Institute of Science and Technology,2021,31(05):660-665.[doi:10.3969/j.issn.2095-7262.2021.05.019 ]
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前混合空化水射流解离鳞片石墨的微射流冲击特性()
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《黑龙江科技大学学报》[ISSN:2095-7266/CN:2301588/TD]

卷:
31
期数:
2021年05
页码:
660-665
栏目:
出版日期:
2021-09-30

文章信息/Info

Title:
Micro jet impact characteristics behind pre mixed cavitating water jet dissociating flake graphite
文章编号:
2095-7262(2021)05-0660-06 文献标志码:A
作者:
董 星1 郭忱灏1 孙永猛2
(1.黑龙江科技大学 机械工程学院, 哈尔滨 150022; 2.潍坊理工学院 新松机器人学院, 山东 潍坊 262500)
Author(s):
Dong Xing1 Guo Chenhao1 Sun Yongmeng2
(1.School of Mechanical Engineering, Heilongjiang University of Science & Technology, Harbin 150022, China; 2.Xinsong Institute of Robotics, Weifang Institute of Technology, Weifang 262500, China)
关键词:
水射流 鳞片石墨 空化 解离
Keywords:
water jet flake graphite cavitation dissociation
分类号:
O358; TP69
DOI:
10.3969/j.issn.2095-7262.2021.05.019
文献标志码:
A
摘要:
为了获得前混合空化水射流解离鳞片石墨过程中微射流冲击特性,利用ANSYS/LS-DYNA软件对微射流冲击鳞片石墨过程进行数值模拟。选用Arbitrary-Lagrange-Eulerian算法,分析微射流加载时间对射流解离鳞片石墨效果和冲击速度衰减规律的影响。研究结果表明:高速微射流冲击鳞片石墨将在石墨靶体中产生拉应力和压应力、在靶体表面产生冲击凹坑; 当微射流冲击速度为400 m/s、加载时间为15 μs时,射流冲击在鳞片石墨中产生的最大径向拉应力为7.893 MPa,大于鳞片石墨的抗拉大强度,鳞片石墨发生破坏产生裂纹,加载时间增加,鳞片石墨承载能力急剧下降,最终鳞片石墨解离; 不同冲击速度随加载时间变化的衰减规律相同,初始冲击速度越大越有利于射流冲击解离鳞片石墨。
Abstract:
This paper is aimed at investigating the impact characteristics behind micro jet in the process of pre mixed cavitating water jet dissociating flake graphite.The investigation is achieved by simulating the process of micro jet impacting flake graphite using ANSYS/LS-DYNA software; and analyzing the influence of micro jet loading time on the dissociation effect of flake graphite and the attenuation law of impact velocity using the arbitrary Lagrange Eulerian algorithm.The results show that the high-speed micro jet impinging on the flake graphite is responsible for the tensile stress and compressive stress in the graphite target and the impact pits on the surface of the target; In the presence of the impact velocity of the micro jet of 400 m/s and the loading time of 15 μs, jet impingement in flake graphite generate the maximum radial tensile stress of 7.893 MPa, which is stronger than the flake graphite tensile strength, contributing to the flake graphite destruction and thus cracks; along with the increase of loading time come sharp decreases in the bearing capacity of flake graphite and finally, the flake graphite dissociation; the same law governs the attenuation of different impact velocities with the varying loading time.The larger initial impact velocity makes it more favorable for the jet impact to dissociate flake graphite.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期: 2021-05-12
基金项目: 国家自然科学基金项目( 52075151)
第一作者简介: 董 星(1964-),男,河北省滦平人,教授,博士,研究方向:水射流技术及流体机械设计理论,E-mail:dongxingwrh@163.com。
编辑 晁晓筠 校对 张永彬
更新日期/Last Update: 2021-09-25