航道缠绕物水射流清除特性和机理

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.09

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2018, Vol. 37 ›› Issue (08): 51-56.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.09

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航道缠绕物水射流清除特性和机理

刘兆存1,2,3，余葵1，孙鹏1，周世良1，赵藤1，王晓青1,2

(1.重庆交通大学西南水运工程研究所，重庆 400074; 2.重庆交通大学内河航道整治技术交通行业重点实验室，重庆 400074; 3. 重庆交通大学建筑与城市规划学院，重庆 400074)

收稿日期:2017-06-12 修回日期:2018-02-21 出版日期:2018-08-21 发布日期:2018-08-21
作者简介:刘兆存(1968—)，男，河南南阳人，博士(后)，高级工程师，主要从事水力学和航道方面的研究。E-mail：Liuzc17@aliyun.com。

Properties and Mechanism to Clean up the Entanglements in Waterway Using Water Jet

LIU Zhaocun1,2,3, YU Kui1, SUN Peng1, ZHOU Shiliang1, ZHAO Teng1, WANG Xiaoqing1,2

(1. Southwest Waterway Engineering Research Institute, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, P. R. China; 2. Key Laboratory of Communication for Civil Waterway Regulation, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, P. R. China; 3. School of Architecture and Urban Planning, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, P. R. China)

Received:2017-06-12 Revised:2018-02-21 Online:2018-08-21 Published:2018-08-21

摘要/Abstract

摘要： 基于研制出的原型样机，试验研究了航道缠绕物水射流清除的特性，分析了磨料和水流之间的相互作用和运动特性，指出了切割断面锯齿形的产生原因。得到了切割特性的经验公式。在多次室内和天然条件下试验成果的基础上，分析了磨料水射流的切割机理，发现磨料的冲蚀作用和高速水流的劈裂作用是起关键作用的因素，尤其是前者对于缠绕物的清除效果更为显著。

关键词: 航道工程, 水射流, 缠绕物, 航道, 清除, 机理

Abstract: On the basis of the developed prototype, the properties to clean up the entanglements in waterway by using water jet were experimentally studied. The interaction and movement characteristics between the abrasive material and the flow were investigated. The cause to form the sawtooth shape of cutting section was explained; and the experimental formula for cutting characteristics was obtained. On the basis of many sets of test results in experimental case and natural field condition, the cutting mechanism of the water jet of the abrasive material was analyzed. It is discovered that the erosive effect of the abrasive material and the splitting effect of the high speed flow are dominating factors; especially, the former factor has more remarkable effect to clean up the entanglements.

Key words: waterway engineering, water jet, entanglement, waterway, clean up, mechanism

中图分类号:

U697

刘兆存1,2,3，余葵1，孙鹏1，周世良1，赵藤1，王晓青1,2. 航道缠绕物水射流清除特性和机理[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2018, 37(08): 51-56.

LIU Zhaocun1,2,3, YU Kui1, SUN Peng1, ZHOU Shiliang1, ZHAO Teng1, WANG Xiaoqing1,2. Properties and Mechanism to Clean up the Entanglements in Waterway Using Water Jet[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2018, 37(08): 51-56.

参考文献

［1］ YANG Z, DOU L, LIU C, et al. Application of high-pressure water jet technology and the theory of rock burst control
in roadway［J］. International Journal of Mining Science and Technology, 2016, 26(5):929-935.
［2］ FUNAMI Y, HASUYA R, TANABE K, et al. Non-contact measurements of water jet spreading width with a laser
instrument［J］. Journal of Thermal Science, 2016, 25(4):349-354.
［3］陈晓晨, 邓松圣, 郭联欢,等. 便携式磨料水射流系统切割X60钢的试验研究［J］. 机床与液压, 2016, 44(9):100-103.
CHEN Xiaochen，DENG Songsheng，GUO Lianhuan，et al. Experimental research on x60 steel by portable abrasive water jet
cutting system［J］. Machine Tool ＆ Hydraulics,2016, 44(9): 100-103.
［4］章文峰, 卢义玉, 汤积仁,等. 基于 PIV 技术的磨料水射流中固体磨料粒子速度分布实验研究［J］. 振动与冲击, 2016, 35
(8):159-165.
ZHANG Wenfeng，LU Yiyu，TANG Jiren，et al. Experimental study of velocity distribution of solid abrasive particles in
abrasive water jets based on PIV technology［J］. Journal of Vibration and Shock, 2016, 35(8): 159-165.
［5］ HOYT J W, TAYLOR J J. Turbulence structure in a water jet discharg-
ing in air［J］. Physics of Fluids,1977, 20(10):253-257.
［6］ TAYLOR J J, HOYT J W. Water jet photography — techniques and methods［J］. Experiments in Fluids, 1983, 1
(3):113-120.
［7］ SHUKLA R, SINGH D. Experimentation investigation of abrasive water jet machining parameters using Taguchi and
evolutionary optimization techniques［J］. Swarm & Evolutionary Computation, 2017, 32:167-183.
［8］ PARMAR C, YOGI P, PARMAR T. Experimental investigation on abrasive water jet machine using taguchi techniques to
optimize process parameter of various materials — a review［J］. International Journal for Technological Research in
Engineering, 2014,1(6): 2347-4718.
［9］ HASHISH M. Optimization factors in abrasive-waterjet machining［J］. Journal of Manufacturing Science &
Engineering,1991,113(1): 29-38.
［10］ ALSOUFI M. State-of-the-art in abrasive water jet cutting technology and the promise for micro-and nano-
machining［J］. International Journal of Mechanical Engineering and Applications, 2017, 5(1): 1-14.
［11］平浚. 射流理论基础及应用［M］. 北京：宇航出版社，1995, 25-55.
PING Jun.Theoretical Foundation and Application of Water Jet［M］. Beijing: China Aerospace Publishing House, 1995,
25-55.

[1]	李晶1,2，钟鹏1，吕靖1,2. 基于系统动力学的陆港与城市经济互动研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 1-7.
[2]	赵全满，任瑞波，刘瑶，李志刚，户桂灵. 城市道路检查井井周路面破坏机理[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 87-94.
[3]	谭绪凯1,2，高峰1,2，徐伟1，罗兴1. 地震作用下隧道工程失稳判定方法探讨[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(03): 108-115.
[4]	李岩1，南斯睿2，胡文斌3，汪帆1，陈宽民1. 机非标线分隔道路电动自行车越线风险模型[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(02): 13-20.
[5]	王杰，费鹏，陈凯. 基于混合时间窗下动态需求的补给船航线规划[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(01): 53-58.
[6]	江朝华1,3，李智成1,3，方佳敏2，李函1,3. 废弃疏浚沙土固化利用研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(12): 111-116.
[7]	李文杰1，张浩游1，张文2，杨胜发1，胡江3. 基于模糊贝叶斯网络的长江上游航道整治建筑物技术状况评价研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(09): 112-118.
[8]	曾红艳1，2，刘伟1，2，周成1，2，韩利彪1，2，谭昌明3. 抗滑短桩支护土坡的试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(09): 119-126.
[9]	郑红星1，贺国燕1,3，秦颖2,3. 基于SD的港口群共享泊位方案仿真研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(07): 114-120.
[10]	计明军，王恒，高振迪，张金伟. 考虑潮汐的长江航道矿石散装船航线优化[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(05): 108-116.
[11]	蒋孜伟1,2，许光祥1，童思陈1. 引航道导墙透空技术改善流态的数值模拟研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(01): 98-102.
[12]	蔡创1，蔡新永2. 基于小尺度船模技术的小半径回头弯曲航道试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2019, 38(12): 81-85.
[13]	许光祥1，蒋孜伟1，2. 基于极速法的卵石浅滩整治线宽度的确定[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2019, 38(12): 86-91.
[14]	李文杰1，李伟明2，杨胜发1，杨威1，王大伟2. 航道承载力内涵及评价方法研究—以长江上游航道为例[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2019, 38(10): 74-80.
[15]	李霞1,2，左宁1，彭永勤1. 多线船闸口门区及连接段通航水流条件试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2019, 38(09): 68-73.

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Properties and Mechanism to Clean up the Entanglements in Waterway Using Water Jet

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