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