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吉川機(jī)械與臺(tái)灣最大家具廠合作

文章出處：吉川科技 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2017-04-25 16:42
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噴丸過程中的丸料加速機(jī)理
文章出處：吉川科技 人氣： 221發(fā)表時(shí)間：2016-11-30 16:57
 
引言
 
 
 
作為精控強(qiáng)化的最主要的方法,，通過壓縮空氣推動(dòng)丸料的噴丸得到了快速的發(fā)展,。丸料通過噴嘴中的壓縮空氣進(jìn)行加速。噴嘴中氣流的最大速度可以達(dá)到聲速,，即在20℃的溫度下達(dá)到340m/s,。丸料可以通過以下三種中任意一種的方式和壓縮空氣匯合，即虹吸式,、重力式或者直接供料式,。噴出的丸料速度一般可以達(dá)到100m/s。
 
丸料的速度決定了丸料的能量（能量公式1/2mv2）,，即決定了噴丸強(qiáng)度,。要達(dá)到噴丸的有效性和可控性的目的，和其它的參數(shù)相比,，丸粒的速度是我們首先要控制的參數(shù),。能夠影響丸粒速度的幾個(gè)參數(shù)都需要進(jìn)行控制?？諝饬骱屯枇５乃俣瓤赏ㄟ^流體力學(xué)和彈道學(xué)進(jìn)行研究,。大學(xué)圖書館里的一排排教科書默默見證了這些學(xué)科的復(fù)雜性。現(xiàn)在,，我們對(duì)定量地分析丸粒加速的影響因素有著實(shí)際的需求,。
 
噴丸的丸料加速過程可以分為以下三個(gè)階段：
 
1-壓縮空氣流,，
 
2-丸料混入壓縮空氣流，
 
3-丸料通過壓縮空氣流進(jìn)行加速,。
 
本文列出了一個(gè)一般方程可以用于預(yù)測丸料尺寸,、形狀和噴嘴中的壓縮空氣壓力對(duì)于丸料速度的影響。
 
1 空氣流
 
1.1壓縮空氣
 
如果讓丸料加速,，那么首先要有充足的壓縮空氣供應(yīng),。對(duì)于不同直徑的噴嘴所需要的氣體供應(yīng)量，噴嘴制造商有相關(guān)的手冊(cè)進(jìn)行介紹,。同時(shí)手冊(cè)也會(huì)介紹如果要使噴嘴中的空氣壓力穩(wěn)定在一個(gè)范圍,，空氣壓縮的效率（壓縮比）也應(yīng)該有相應(yīng)的要求。不幸的是,，空氣壓縮的效率經(jīng)常使用一個(gè)比較模糊的單位,，比如“CFM”（立方英尺每分鐘）。工業(yè)上比較清晰的單位是“SCFM”（標(biāo)準(zhǔn)立方英尺每分鐘）,，該單位前面的“標(biāo)準(zhǔn)”加入了一些限定的條件,，比如1.0 atm（1.0標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，14.7psi）,、溫度20℃以及36%的濕度,。“ACFM”是實(shí)際立方英尺每分鐘，表示每分鐘通入管道的壓縮空氣的實(shí)際流量,，該單位并不考慮壓縮比,。例如，如果一個(gè)壓縮機(jī)在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下吸入的空氣流量為100CFM,，然后壓縮成5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓縮空氣,，那么輸入的流量為100SCFM，輸出的流量為20ACFM,。
 
壓力表顯示的數(shù)值與大氣環(huán)境相關(guān),，而不僅僅是絕對(duì)的壓力值。這意味著如果沒有任何壓力,，那么壓力表的讀數(shù)為零,。壓縮比用CR表示，那么CR=（1+P）,，其中P表示的是在大氣環(huán)境下的壓力表的讀數(shù)。
 
在大氣環(huán)境下的空氣的密度大約為1.2Kgm-3,。如果我們對(duì)空氣再額外地加壓一個(gè)大氣壓（14.7psi）,，即P=1，那么CR=2,，壓縮空氣的密度相應(yīng)地增加了一倍,。如果我們對(duì)空氣加壓到7個(gè)大氣壓的壓力，那么壓縮空氣的密度需要乘以8。一般情況下,，壓縮空氣的密度為CR乘以1.2Kgm-3,。這就是噴丸設(shè)備中通入供氣管道里的“沉重的空氣”。圖1說明了“沉重的空氣”的制造過程,。
 
                           
 
圖1. 外部的壓力造成內(nèi)部“沉重的空氣”,，atm=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓
 
 
 
1.2管道中的空氣流
 
從空氣壓縮機(jī)中出來的壓縮空氣進(jìn)入到儲(chǔ)氣罐中并輸送到空氣輸送管道中，最好在輸送之前經(jīng)過空氣干燥設(shè)備（例如冷干機(jī)）進(jìn)行除水干燥,。壓縮空氣會(huì)沿著管道流動(dòng),，然后通到丸料供給系統(tǒng)和噴嘴系統(tǒng)中。壓力罐可以使壓縮機(jī)出來的波動(dòng)的壓縮空氣變得平穩(wěn)并能夠?qū)嚎s空氣進(jìn)行儲(chǔ)存,。需要在空氣供應(yīng)系統(tǒng)中布置一個(gè)或多個(gè)壓力控制閥（PCV）,。壓縮空氣在管道的開始處的壓力為P1，經(jīng)過長為L的管道輸送后,，在末端的噴嘴處的壓力為P2,，如圖2所示。
 
 
 
圖2. 壓縮空氣輸送過程示意圖（非真實(shí)比例圖）
 
 
 
壓力控制閥是空氣壓力的最主要的控制機(jī)構(gòu),。如果增加壓力,，我們期望軟管中的空氣流速也會(huì)增加。我們需要考慮的一個(gè)重要的因素就是空氣壓縮機(jī)的額定功率到底有多大,?？諝鈮嚎s機(jī)把空氣充入儲(chǔ)氣罐的速度一定要高于實(shí)際使用掉的速度。我們可以拿汽車上的發(fā)電機(jī)和蓄電池系統(tǒng)進(jìn)行類比,。如果蓄電池的的輸出量一直大于發(fā)電機(jī)的輸入量,，那么我們最終只能得到一個(gè)缺電的蓄電池。
 
我們可以把空氣流速比作電流,。要計(jì)算出電流,，我們需要知道一個(gè)電線兩端的勢差。同樣地,，要計(jì)算出空氣流速,，我們需要知道空氣輸送管道兩端的壓力差。例如,，（P1- P2）是空氣輸送管道兩端的壓力差,，由該壓力差引起的空氣流速為Q。（P1- P2）是有用的工藝控制參數(shù),。（P1- P2）的變化可以是突發(fā)的,，也可以是漸變的。如果（P1- P2）= P1,，那么軟管可能破裂了,，如果（P1- P2）= 0,，那么丸料可能在噴嘴處堵塞了。在實(shí)際使用中,，（P1- P2）發(fā)生逐漸變化的原因是由于噴嘴逐漸磨損,。如果噴嘴的直徑增加，那么（P1- P2）會(huì)逐漸增加（假設(shè)P1一直維持在一個(gè)恒定的值,，P1恒定在工業(yè)上是很容易實(shí)現(xiàn)的）,。
 
值得注意的是，壓降（P1- P2）意味著“能量損失”,。在空氣輸送管道中以一個(gè)恒定的速度推動(dòng)空氣做的功為W,，W=P.V，其中V表示空氣的體積,。“有用的能量”主要是在管道尾端的噴嘴處起作用,，用P2.V表示。因此“能量損失”可以用（P1-P2）.V表示,。
 
從上述可知,，我們可以減少（P1- P2）來節(jié)能。首先與能量損失有關(guān)的參數(shù)是軟管的長度L,，能量損失與L成正比,，因此應(yīng)該避免使用過長的軟管。另外一個(gè)與能量損失有關(guān)的重要參數(shù)是軟管的內(nèi)徑D,。對(duì)于給定的空氣流速,，壓降和D4成反比（僅是一個(gè)大約的關(guān)系）。把軟管的直徑增加一倍,，那么壓降可以下降十六倍,，然而如果把軟管的長度縮短一倍，壓降也只能將一倍,。
 
1.3噴嘴中的空氣流
 
我們第二個(gè)需求就是在噴嘴中對(duì)空氣流進(jìn)行加速,。有一個(gè)流體加速的機(jī)理是大家比較熟悉的。如果在花園澆花,，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)軟管中水流的速度比較慢,。但是當(dāng)水流到達(dá)噴嘴處時(shí)，如果噴嘴的橫截面積是軟管的1/4倍,，那么水流的速度將在噴嘴處增加4倍,。該原理同樣適用氣流加速，直至氣流的速度達(dá)到臨界值（聲速）,。圖3解釋了上述原理,。
 
 
 
圖3. 壓縮空氣從管道到達(dá)噴嘴的過程中速度發(fā)生的變化
 
 
 
如圖3所示，假設(shè)管道中有一個(gè)圓柱體的空氣,，體積為A1.L1,，此時(shí)的速度為v1。當(dāng)該圓柱體的空氣到達(dá)噴嘴里面時(shí),，其體積沒有發(fā)生變化（假設(shè)空氣的密度沒有發(fā)生變化）,，但是其尺寸發(fā)生了變化，截面積為A2,、長度為L2以及速度為v2,。既然A1.L1=A2.L2，那么v2= v1.A1/A2,。如果v1.A1=Q,，那么我們可以得到下式：
 
v2=Q/A2                                （1）
 
如果Q為10升/秒，噴嘴的橫截面積為40mm2,，那么由公式（1）可以得出v2為250m/s,。該值為空氣在噴嘴中的一個(gè)橫截面的平均速度，實(shí)際上在該橫截面的不同位置,，空氣的速度是不同的,。
 
公式（1）僅在v2達(dá)到極限值之前適用，在實(shí)際過程中,，噴嘴的空氣壓力通常非常高以至于會(huì)產(chǎn)生“阻塞流”,。圖4用了一個(gè)簡單的圖示說明了隨著噴嘴中空氣壓力的增加空氣速度發(fā)生的變化（假設(shè)噴嘴外部周圍的大氣壓力為1atm）。和噴丸系統(tǒng)中其它區(qū)域不同,，噴嘴中壓力會(huì)產(chǎn)生一定的壓力差,，造成在噴嘴的最狹窄位置產(chǎn)生“音障”的現(xiàn)象。當(dāng)壓力差達(dá)到1.9atm時(shí),，“音障”的現(xiàn)象就會(huì)出現(xiàn),。因?yàn)樵谒械膶?shí)際噴丸的過程中，噴嘴中的壓力差都會(huì)超過2atm（29.4psi）,，無論噴嘴中空氣壓力和噴嘴直徑有多大或多小,，那么在噴嘴中的空氣速度都將會(huì)達(dá)到一個(gè)固定的極限值。當(dāng)然,，前提是壓縮空氣的供應(yīng)要充足,。
 
 
 
圖4. 壓縮空氣速度與壓力的變化關(guān)系
 
 
 
如果噴嘴中的壓縮空氣最終達(dá)到了一個(gè)極限恒定值，我們就要問了,，“如果空氣壓力的增加最終不影響空氣的速度的話,，那么會(huì)影響什么呢？”,。答案是當(dāng)壓力進(jìn)一步增加時(shí),，空氣將進(jìn)一步得到壓縮，所以空氣有著更高的密度,，但速度還是一樣的,。噴嘴壓力的增加只能使空氣的“質(zhì)量流量”增加,。換句話說，“當(dāng)噴嘴中空氣壓力增加時(shí),，噴出來的是更重的空氣,，但空氣的速度是一樣的”。
 
噴嘴中壓縮空氣的速度極限值取決于噴嘴的設(shè)計(jì)方式并可以從噴嘴制造商提供的“噴嘴性能表”中找到相關(guān)的數(shù)值,。一般情況下,，無論噴嘴中的壓力和直徑的大小，噴嘴中空氣的速度為207±1m/s（678±2fps）,。噴嘴中壓縮空氣的速度可以用氣體流量除以壓縮比得到ACFM,，然后在除以噴嘴的橫截面積。
 
表1顯示了根據(jù)制造商的數(shù)據(jù)用Excel電子表格計(jì)算出的一些數(shù)據(jù),。電子表的列用A,、B、C和D表示,，9僅僅是表示了Excel中行的位置,，便于最終計(jì)算出結(jié)果。
 
表1 從噴嘴中出來的壓縮空氣速度計(jì)算方法
 
噴嘴中的空氣壓力-atm（psi）
 
壓縮空氣流量-升/秒(立方英尺/分鐘)
 
噴槍直徑-毫米（英寸）
 
平均空氣速度-米/秒（英尺/秒）
 
6.8  (100)
 
204  (432.6)
 
12.7 (0.5)
 
206 (678)
 
3.4  (50)
 
115  (243.6)
 
206 (676)
 
6.8  (100)
 
51  (108.2)
 
6.35 (0.25)
 
206 (680)
 
3.4  (50)
 
29  (61 .2)
 
208 (680)
 
A
 
B
 
C
 
D
 
*-=(B9*1000/((A9+1)*(3.142*C9∧ 2/4)))
 
在噴嘴中橫截面的不同位置速度變化很大,，最大速度可達(dá)340m/s（音速）,，在噴嘴壁的位置的速度僅為0m/s。平均下來得到的速度為207m/s,。
 
值得注意的是,，在軟管和噴嘴中經(jīng)常會(huì)遇到“湍流”的現(xiàn)象（湍流的反義詞為層流）。造成“湍流”的原因是雷諾數(shù)的值是非常大的,。湍流的示意圖如圖5所示,。空氣在三維空間里順著彎曲的路徑流動(dòng),，但總的趨勢是往前方流動(dòng),。
 
 
 
 
 
圖5. 在管道或噴嘴中湍流狀態(tài)下的壓縮空氣軌跡
 
 
 
2 丸料和壓縮空氣的混合過程
 
丸料和壓縮空氣的三種常見的混合系統(tǒng)是虹吸式系統(tǒng)、重力式系統(tǒng)和直接供料系統(tǒng),。
 
2.1虹吸式系統(tǒng)
 
該系統(tǒng)如圖6所示,。由于壓縮空氣的速度v2比丸料輸送管道中的速度v1大的多，那么丸料輸送管道中的空氣會(huì)被吸入到壓縮空氣管道中,，這就是“虹吸”這個(gè)詞的來源,。由于v1小于v2，那么丸料輸送管道的空氣壓力要高于噴嘴中的壓力,。伯努利解釋了這種現(xiàn)象,，因此也稱為伯努利定理。如果用p1表示丸料輸送系統(tǒng)中的壓力，用p2表示噴嘴中的壓力,，那么我們可以得到：
 
(p1-p2)=1/2.ρA.(v22-v12)                            （2）
 
 
 
其中ρA表示空氣的密度,。
 
（v22-v12）的值非常大，可以預(yù)測（p1- p2）的值也會(huì)非常大,。
 
丸料輸送管道中的速度v1足夠把丸料“拖拽”到噴嘴中,。同時(shí)壓縮空氣的紊流狀態(tài)便于更好地把丸料和空氣混合在一起。
 
 
 
圖6. 虹吸式系統(tǒng)
 
 
 
2.2重力式系統(tǒng)
 
重力式系統(tǒng)和虹吸式系統(tǒng)相似的地方在于丸料是被輸送到噴嘴中,，不同的地方在于丸料輸送管道的入口在噴嘴的上方，所以可以結(jié)合丸料本身重力的作用和虹吸的作用一起把丸料推送到噴嘴中,。因此我們可以預(yù)測重力式系統(tǒng)與虹吸式系統(tǒng)相比,，其丸料的給料速度更快。重力式系統(tǒng)如圖7所示,。丸料輸送的角度為45°,，該角度能夠更好地使壓縮空氣和丸料混合。
 
 
 
圖7. 重力給料噴嘴的示意圖
 
 
 
2.2直接供料系統(tǒng)
 
在直接供料系統(tǒng)中,，空氣和丸料在進(jìn)入噴丸軟管之前就已經(jīng)混合,。在進(jìn)入噴嘴之前，丸料和低速壓縮空氣的混合體一起向前推行,。該系統(tǒng)如圖8所示,。貫穿該系統(tǒng)的紊流氣流便于更好地把丸料和空氣混合在一起。
 
 
 
圖8. 直接供料系統(tǒng)（非真實(shí)比例圖）
 
 
 
3經(jīng)過壓縮空氣加速后的丸料的速度
 
3.1加速
 
快速流動(dòng)的壓縮空氣為每一個(gè)丸粒提供了一個(gè)加速的力量,。當(dāng)有不平衡的力存在時(shí),，加速作用就會(huì)發(fā)生。牛頓第二定律就是力等于質(zhì)量乘以加速度,，用下式表示為：
 
 
 
F=m.a                                 （3）
 
 
 
其中F是不平衡的力,，m是質(zhì)量，a是力F方向上的加速度,。
 
圖9表示了直通式噴嘴中空氣和丸料狀態(tài)模型,。在噴嘴的中心部位壓縮空氣的速度最高，當(dāng)靠近噴嘴內(nèi)壁時(shí),，壓縮空氣的速度會(huì)降低,。我們?cè)?.1章節(jié)中已經(jīng)介紹到，對(duì)于直通式噴嘴,，壓縮空氣的速度可以達(dá)到大約200m/s（656英尺/秒）,。由于空氣流的“紊流”作用，丸料將會(huì)在噴嘴中到處移動(dòng),。因此我們可以假設(shè)每個(gè)丸粒上的軸向的平均的力F都是相同的,。
 
 
 
圖9. 直通式噴嘴中的空氣和丸料的狀態(tài)示意圖
 
 
 
在虹吸式和重力式系統(tǒng)中，設(shè)定丸料加速的距離為s,。直接供料系統(tǒng)中丸料加速的距離可以更長,，丸料加速后的速度為vs,。因?yàn)閲娮熘袎嚎s空氣的速度達(dá)到最大值，所以丸料的最佳加速作用主要發(fā)生在噴嘴里面,。
 
如果我們假定丸料的加速作用是恒定的,，那么我們可以得到下面的簡單關(guān)系式：
 
Vs2=2.a.s                              （4）
 
為了提高丸料的速度，我們可以增加丸料的加速作用或者增加加速距離或者同時(shí)增加上述兩個(gè)參數(shù),。由于噴嘴的長度是有限的（一般長度為100mm）,，因此如果要使丸料的速度達(dá)到50m/s，那么對(duì)丸料的加速作用的要求非常高,。如果把0.100m和50m/s代入到式（4）中,，那么丸料的加速度a將會(huì)達(dá)到12500m.s-2，也就是自由加速度的1250倍,。
 
我們可以把公式（3）變成a=F/m,，然后代入公式（4），可得：
 
Vs2=2.F.s/m                             （5）
 
那么在快速流動(dòng)的流體中,，作用在一個(gè)丸粒上的力F為：
 
F=1/2.CD.A.ρA.(va-vs)2                        （6）
 
其中CD是指“阻力系數(shù)”（該值是無量綱數(shù),，取決于物體的形狀，對(duì)于一個(gè)光滑的球體CD≈0.5）,，A是指物體的橫截面積,，ρA是壓縮空氣的密度（壓縮比乘以1.2Kgm-3），va是空氣流的速度,，vs是丸粒的速度,。(va-vs)定義為丸粒相對(duì)于空氣流的“相對(duì)速度”。
 
3.2丸料速度的發(fā)展過程
 
合并公式（5）和公式（6）,，可得：
 
vs= (CD.A.ρA.s/m)0.5(va-vs)                      （7）
 
公式（7）可以用我們更加熟悉的形式進(jìn)行表達(dá),，對(duì)于圓形的丸料，把A=π.d2/4和m=ρS.π.d3/6代入式（7）中,，其中d是丸粒的直徑,，ρS是丸粒的密度，可得：
 
 
 
vs=（1.5.CD. ρA.s/π.d. ρS）0.5(va-vs)                 （8）
 
 
 
利用已知的噴丸參數(shù)采用公式（8）可以計(jì)算出vs,。最簡單的方法就是使用Excel電子表,，把公式（8）重新整理一下。表2顯示了如何用下面的公式計(jì)算出丸粒的速度：
 
 
 
C11=C9*((1.5*C3*C5*C4*C8)/(C6*C7))^0.5/(1+((1.5*C3*C5*C4*C8)/(C6*C7))^0.5)
 
 
 
電子表可以簡單方便地得出特定參數(shù)隨變量的變化而變化的曲線,。因此可以使用電子表得出丸粒的速度隨其它參數(shù)變化的曲線,。圖10為根據(jù)公式（8）得出的丸粒速度隨空氣壓力的變化曲線。
 
 
 
表2 使用Excel計(jì)算的從噴嘴中出來的丸料的速度
 
1
 
B
 
C
 
D
 
2
 
參數(shù)
 
數(shù)值
 
單位
 
3
 
Cd
 
0.5
 
 
4
 
空氣密度
 
1.2
 
kgm-3
 
5
 
空氣壓力
 
9
 
atm
 
6
 
丸料密度
 
7860
 
kgm-3
 
7
 
丸料直徑
 
0.25
 
mm
 
8
 
長度
 
50
 
mm
 
9
 
空氣速度
 
200
 
m.s-1
 
10
 
 
11
 
丸料速度
 
48.6
 
m.s-1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
圖10. 丸料速度和空氣壓力的關(guān)系曲線
 
 
 
丸料加速過程一共有三個(gè)階段,，分別發(fā)生在以下三個(gè)部位：
 
（Ⅰ）丸料輸送管道,；
 
（Ⅱ）噴嘴；
 
（Ⅲ）離開噴嘴后的空氣和丸料錐形區(qū)域。
 
（Ⅰ）丸料輸送管道
 
直接送料式的軟管長度與噴嘴的長度比起來要長得多,，但是空氣在軟管中的速度與在噴嘴中比起來要慢得多,。空氣的速度可以用壓縮空氣進(jìn)氣量除以壓縮比在除以軟管的橫截面積,。例如,，使用表1的電子表并把6.8atm（100psi）、204升/秒（432.6標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/分鐘）并把軟管內(nèi)徑為25.4mm（1英寸）代入其中的公式可以得到軟管中的空氣速度為51.5m/s（170英尺/秒）,。把軟管的長度4000mm,、空氣壓力6.8atm（100psi）以及空氣速度51.5m/s代入表2的公式中可以得到丸粒的速度為11.2m/s。與后續(xù)的噴嘴中加速的過程相比,，這個(gè)過程可以看作是在噴嘴前的預(yù)加速,。如果我們使用是比較大的丸料和/或者需要把丸料速度提高到最快的話，預(yù)加速的作用是很重要的,。
 
（Ⅱ）噴嘴
 
公式（8）可以用于預(yù)測兩種不同尺寸彈丸的空氣壓力和出噴嘴后的速度的變化關(guān)系，如圖10所示,。對(duì)于大尺寸的丸料,，噴嘴前的預(yù)加速的優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來了。該等式同樣可以預(yù)測噴嘴長度和丸料材料（通過改變丸料密度）對(duì)丸料速度的影響,。
 
（Ⅲ）離開噴嘴后的空氣和丸料錐形區(qū)域,。
 
一旦丸料從噴嘴中噴射出來之后，丸料的速度與氣流的速度相比會(huì)慢很多,。圖11說明了丸料加速的區(qū)域?yàn)閲娮靸?nèi)的A點(diǎn)到B點(diǎn),，壓縮空氣的速度是恒定的。在B點(diǎn)時(shí),，壓縮空氣的壓力會(huì)出現(xiàn)一個(gè)快速的降低,。從B點(diǎn)到C點(diǎn)，壓縮空氣的速度會(huì)降低,，當(dāng)?shù)竭_(dá)C點(diǎn)時(shí),，壓縮空氣和丸料的速度將達(dá)到一致。過程再往后進(jìn)行,，丸料的飛行速度要比氣流快,，所以丸料的速度開始降低了。
 
 
 
圖11丸料在噴嘴中的加速段A-B以及離開噴嘴后的B-C段的速度變化
 
 
 
在錐形區(qū)域BC段的丸料速度變化的理論分析是非常非常復(fù)雜的,。有相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示在距離噴嘴200mm處丸料的速度將達(dá)到最大,。舉一個(gè)寬泛的例子，代入長度200mm,、空氣速度100m/s（平均值）以及空氣壓力1個(gè)大氣壓,，可以得到丸料離開噴嘴后的速度為17.6m/s。噴槍的類型也是影響丸料速度的一個(gè)重要因素，拉伐爾噴嘴（收斂擴(kuò)散形噴嘴）比直噴嘴對(duì)丸料的加速作用要大,。
 
3.3丸料的最終速度
 
對(duì)于直接送料式系統(tǒng),，丸料在噴嘴出口處的速度是由（Ⅰ）和（Ⅱ）共同作用的結(jié)果。對(duì)于虹吸式和重力式系統(tǒng),，料在噴嘴出口處的速度僅是（Ⅱ）作用的結(jié)果,。丸料離開噴嘴后速度的大小取決于離開噴嘴的距離，一般情況下會(huì)在距離噴嘴的某個(gè)位置達(dá)到最大值（一般是距離200mm速度達(dá)到最大值）,。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
討論和結(jié)論
 
本篇文章是基于空氣流和丸料加速過程的一個(gè)簡單模型進(jìn)行了討論,。由于忽略了溫度和濕度的輕微影響，因此對(duì)于丸粒速度的精確預(yù)測是不可能完成的,。另一方面本文中的公式可以用來解釋試驗(yàn)得出的一些結(jié)果,。
 
從本文中可以得到以下幾個(gè)重要的結(jié)論：
 
如果壓縮空氣的供應(yīng)充足的話，那么噴嘴中的空氣速度是幾乎不變的,。該速度幾乎與音速相同且和噴嘴中的壓力和直徑?jīng)]有關(guān)系,。
 
增加噴嘴中的空氣壓力會(huì)增加丸料的速度，這是因?yàn)榭諝獾拿芏壬吡恕?/div>
 
得到了一個(gè)一般公式（公式（8））,，該公式可以預(yù)測丸料的速度和丸料尺寸,、丸料密度、噴嘴長度以及噴嘴壓力之間的變化關(guān)系,。
 
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