Abstract
The intrinsic shortcoming of the conventional waterjets is the use of expensive and heavy pumping facilities. What is more important, the peculiarities of the waterjet-substrate interaction impede energy exchange between the incoming jet and the workpiece. These shortcomings are eliminated if a continuous jet is replaced by an array of the water slugs. The slugs are generated by the direct energy injection into water and subsequent ejection of portion of the water via the nozzle. The speed of the generated slugs and subsequently effectiveness of the material removal is enhanced if the slug maintains a free surface in the course of the acceleration in the barrel. In this case the water velocity exceeding 1500 m/sec can be attained. A device for slug formation will constitute an effective and versatile manufacturing tool
A laboratory scale prototype of a device forming super-high speed water slugs termed the water cannon was constructed and tested. The tests included the investigation of the external ballistics of the slugs as well as materials piercing and breakage. The capabilities of the technology in question were illustrated by the destruction of a non-dischargeable explosive device with no explosion and deformation of steel. It was shown, however, that the process is effective only at a narrow range of operational conditions
چکیده
یکی از نقطه ضعف های اساسی آبفشان های متعارف، استفاده از وسایل سنگین و گران پمپاژ می باشد. مساله مهم تر برهم کنش بستره آبفشان است که مانع تبادل انرژی میان جریان سریع ورودی و قطعه کاری می شود. اگر جریان پیوسته و سریع آب با مجموعه ای از اسلاگ های آبی تعویض شود این نقاط ضعف برطرف می شوند. این اسلاگ های آبی از طریق تزریق مستقیم انرژی به آب و تزریق متوالی بخشی از آب از طریق دهانه ایجاد می شوند. اگر این اسلاگ ها در ضمن افزایش سرعت در داخل لوله، سطح آزادتری را اشغال کنند، سرعتشان و در نتیجه اثربخشی تفکیک مواد افزایش خواهد یافت. در این مورد شتاب آب از m/sec1500 تجاوز خواهد کرد. یک وسیله برای ساخت اسلاگ منجر به ساخت یک ابزار صنعتی موثر و چندکاره خواهد شد. یک نمونه آزمایشگاهی از ابزاری که باعث ایجاد اسلاگ های آبی با سرعت فوق العاده بالا که توپ آبی نامیده می شوند ساخته شده و مورد آزمایش قرار گرفت. این آزمایش ها شامل تحقیقاتی در زمینه علم بالستیک(علم حرکت اجسام پرتاب شونده) خارجی اسلاگ ها همچنین شکستن و سوراخ کردن مواد نیز می شود. قابلیت این فناوری از طریق تخریب وسیله انفجاری غیرقابل برداشت بدون آنکه انفجار یا تغییرشکلی در فولاد صورت بگیرد، نشان داده شده است. اما نشان داده شده که این فرایند تنها در شرایط عملیاتی محدودی کارایی دارد.
1-مقدمه
این مقاله شامل بررسی دستگاهی است که باعث تولید اسلاگ های آبی سریع السیر که توپ های آبی نیز نام دارند، می شود. سرعت این اسلاگ ها از طریق تزریق مستقیم انرژی در آب های موجود در لوله افزایش می یابد. این انرژی از طریق فشار مکانیکی، انبساط گاز، تخلیه برقی، پرتو لیزر و غیره آزاد می شود...