Hy大家,新来的,我不太了解高压水泵的工作原理 - (我只是一个程序员)但我需要知道我们是否可以创造水压 above 100 000 psi
为了一个疯狂 water-jet cutting project
我记得:)
我们在单个泵内或通过串联或并联泵连接的最大压力是多少?
一世 如果可能的话,我想要达到500 000 psi甚至更高的压力 。我没有实际意义上的实际意义:)
但我知道压力越高越好 - 我的理由是 - 如果需要的话 5 minutes
切一块厚厚的铁块 100 000 psi
- 将采取 1 minute
同 5 times that pressure
- (假设其他参数也将缩放。)
采取 从这里 :
在60,000 PSI(4,100 bar)和更高的压力下,金属疲劳 成为许多组件的严重问题。虽然泵可以 达到100,000 PSI已经存在很多年了,没人管它们 这种压力是因为涉及极端的维护问题。对于 这个原因,大多数制造商故意将他们的泵限制在下面 60,000 PSI(4,100 bar)。
这听起来很严肃 - 但我并不太关心这里的效率。
我很感兴趣 了解更多有关理论极限的信息 存在产生这种压力的情况......如果这样做的泵可用于或不用于商业目的。
我想到的是一个非常严肃的工业机械 - 定制构造 - 重要的是尽可能快地切割。所有其他问题,如成本或 metal-fatigue
是次要的。
还有,请你帮我看看这个尺寸有多大 pump / system of pumps
实际上会是?它需要多少卷?
非常感谢:)祝你有愉快的一天!
编辑1:
表格@alephzero和@Solar迈克评论(谢谢你们两个)我意识到压力和流量之间存在重要差异。这是一个xy问题,我的问题标题很糟糕......抱歉。
底线是 - 我需要这台机器切割得更快 - 尽可能快。我认为我们的水射流切割技术无法达到极限 - 如果我们这样做,我想明白为什么?
那么我们需要改变的参数是什么 - 这次切割发生的速度要快5倍? 或者快10倍 - 或者我选择的任何东西。当我们达到最大理论值,然后达到这个泵可以做的实际限制。
如果我们将泵串联或并联,这将有所帮助吗? 如果我们增加压力会有帮助吗? 还是流量? (但如何增加流速 - 如果直径是固定的)
我认为通过增加压力,我们可以更快地进行切割。 @Solar Mike评论让我意识到我不需要压力 - 我需要5倍的流速 - 以便减速5倍。但是因为孔口有一定的直径 - 我认为如果不增加压力就不能这样做。(也许我错了。)
而现在不要担心沙子将如何与这种高速喷射混合。基于 在这个视频上 如果水射流速度更快/孔口更小,你似乎不能混合沙子 - 但我认为我可以通过将更多的水射流组合成一个钻石腔内的单个钻头来解决这个问题,如下所示:
不确定这个原理图是否会破坏喷射形状 - 但无论如何,第一个问题是弄清楚如何使喷射器移动得更快。然后我们担心如何添加沙子。
编辑2:
基于@Mark回答(谢谢)我现在明白甚至不可能建造这样的泵 - 因为我们可能拥有的最大压力是 150 000 psi
- 如果说 pump is made out of titanium
。
没有比这更强的材料 - 除了钻石,石墨烯等 - 这不是一种选择。 (一世 找到了一家用纯钻石制造喷嘴的公司 ,专门设计用于水射流切割 - 但它们不制造任何泵:)) - 并且肯定@alephzero所说的钻石强度取决于力作用于它的角度 - 适用于此处。 )
为了简单起见,让我们暂时保持100 000 psi。 (这样一个无赖......)
我还是希望切得更快。我能做什么?
如果切割速度更快与流速有关 - 那么我需要以某种方式增加流速。
因此,唯一的方法是增加孔口直径。 (另一种方式 - 是增加压力 - 这不是一种选择)
如果我将直径加倍 - 并适当增加功率 - 那就是 quadruple the flow rate
。
现在因为了 diameter is double
- water-jet cross section has quadrupled
- amount of material
我需要剪掉 has quadrupled also
- 与流速相同。 (不是100%肯定这个 - 但这是我的第一个直觉)
我现在想要了解的是: 那么通过增加直径会对切割速度产生什么影响 - 这是一场零和游戏吗?
我的意思是, trying to increase speed
- >一世 increase the flow rate
- >通过 increasing the diameter
- >哪一个 which increases the jet cross section
- >那么 increases the amount of material i need to cut
- >哪一个 lowers the cutting speed all over again
。 所以我无处可去?
或者可以有利于增加直径? 我的直觉在这里无法证实 - 我需要有人帮助我理解在增加直径的情况下会发生什么。
有没有办法从这种情况中获得积极的形式?或者是一个像压力那样严格的理论极限?
我依靠不喜欢增加直径 - 但似乎我们没有选择 - 这有点伤心......
谢谢大家,这个问题在这里失控了 - 但保证我不会问更多的问题:)