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高压水流切割器

查询物九年上力学的详细结果

江苏沛县张街中学  张振楼   221612

高压水流切割器又称水刀,它是将普通的水经过多级增压后所产生的高能量(380MPa)水流,再通过一个极细的红宝石喷嘴(直径0.1—0.35mm),以每秒近千米的速度喷射切割,对切割表面产生108—109Pa的压强。广泛地应用于石材、金属、玻璃、陶瓷、塑料、布料、木材、橡胶等材料的加工。高压水切割有两种形式,一是纯水切割,其割缝约为0.1—1.1mm;其二是加磨料切割,其割缝约为0.8—1.8mm,水切割所用的磨料为石英砂、石榴石、河砂、金刚砂等。
高压水流切割时所产生的热由水带走,金属温度仅为50~60℃。这样可以防止高温变形,提高切割精度。高压水切割的“发现”起源于苏格兰,经过100年的试验研究,才出现了工业高压水切割系统。
我国研制的高压水流切割器的技术已达到国际先进水平,这种很细的高速水流一次可顺利切割26层牛皮,或2.3mm厚的钢板……如果在水中加入某种砂质磨料,在水的流速相同的情况下,可切割300mm的花岗石,或130mm厚的钢板……
请简要回答:(1)高速水流为什么能切割坚硬的物体?
(2)为什么加入砂质磨料后,在流速相同的情况下切割能力大大提高了?
答案要点:(1)高速水流具有动能,一定质量的水速度越大,动能就越大,对外做功的本领就越大,从而能切割坚硬的物体。(2)加入砂质磨料后,水流的质量增大,高速水流具有的动能就更大,在流速相同的情况下对外做功的本领就更大,从而切割能力大大提高。

来源:中国哲士网

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