空化射流是一種在射流中自然產生空化氣泡的連續射流，空泡或採用空氣或採用淹沒方式產生，採用多種方法在流體中形成一個壓力低於當地蒸汽壓力的區域，這樣也就激發了空化核的生長（流體中的氣泡）。
基本介紹
- 中文名：空化射流
- 性質：連續射流
- 產生方式：空泡或採用空氣或採用淹沒方式
簡介,形成機理,作用力原理,優點及缺點,
簡介
空化射流是一種在射流中自然產生空化氣泡的連續射流，空泡或採用空氣或採用淹沒方式產生，採用多種方法在流體中形成一個壓力低於當地蒸汽壓力的區域，這樣也就激發了空化核的生長（流體中的氣泡），這些氣泡被捲入射流進一步生長，直到它們接近被清洗或切割的表面由於受阻滯而引起破裂。在破裂過程中，產生非常高的壓力和微射流，靶面應力高於大多數材料的抗拉強度。雖然單獨的空泡破裂造成的破壞程度較小，但持續漸增的此類現象使得材料的失效延展擴大。
形成機理
空化是由於液流系統中的局部低壓( 低於相應溫度下該液體的飽和蒸氣壓) 使液體蒸發而引起的微氣泡( 或稱為氣核) 爆發性生長現象。通常見到的液體都不是純液體，裡面含有許多微粒雜質，如固體微粒、微生物和微氣泡。這種微氣泡的半徑一般在20μm 以下，叫做氣核或空化核。當液體壓強低到相應溫度下的飽和蒸氣壓強時，空化核開始膨脹，實現空化。當環境壓強高於相應溫度下的飽和蒸氣壓強時，空化泡湮滅。
在實際工程套用中，不管是避免空化，或利用空化，都關心空化在什麼時候發生。對於已經有的液體系統，如果檢測到絕對壓強等於或低於飽和蒸氣壓強的區域，則空化必然出現。但是，如果要預測一種新設計和研製新的液體系統內是否會發生空化，光通過檢測就行不通了。為此，人們試圖通過相似準則，像流體力學中的雷諾數一樣，定義一個數，在不同的系統里，只要這個數相等，則它們的空化狀態就一致，並且可以用一個臨界數來判斷空化是否發生。這個數被命名為空化數。影響空化發生的因素很多，如流動邊界條件、絕對壓強、流速、液體粘性、表面張力等，但主要影響空化發生的是壓強和流速。
在實際工程套用中，不管是避免空化，或利用空化，都關心空化在什麼時候發生。對於已經有的液體系統，如果檢測到絕對壓強等於或低於飽和蒸氣壓強的區域，則空化必然出現。但是，如果要預測一種新設計和研製新的液體系統內是否會發生空化，光通過檢測就行不通了。為此，人們試圖通過相似準則，像流體力學中的雷諾數一樣，定義一個數，在不同的系統里，只要這個數相等，則它們的空化狀態就一致，並且可以用一個臨界數來判斷空化是否發生。這個數被命名為空化數。影響空化發生的因素很多，如流動邊界條件、絕對壓強、流速、液體粘性、表面張力等，但主要影響空化發生的是壓強和流速。
作用力原理
空化射流作用原理表現在以下兩個方面，它們分別是：
（1）空化的腐蝕原理。通常情況空化的力學衝擊對物體的腐蝕起到了巨大影響，而且腐蝕的效果使衝擊的效果更加明顯，使高壓清洗機打出的高壓水射流衝擊強度可能小於被作用物體的力學強度。
（2）機械的作用原理。被清洗物體的表面空蝕破壞，是因為空泡破滅產生的微射流和和衝擊波的強大作用力所致。通俗地來說就是球對稱的破裂方式，這種破裂方式在空化射流中表現為兩種情況：
一種情況是——空化泡在剛性固體表面附近的破裂；
另一種情況是——在壓力梯度作用下空化泡的破裂。
優點及缺點
（1）相對於連續射流，空化射流的優點如下：
①硬質物品所需工作壓力大幅度降低；
②噴嘴和其他高壓部件壽命延長；
③切縫比連續射流要寬得多，這對表面清洗來說是一個優點；
④在水下相對於連續射流性能有所提高。
（2）相對於連續射流，空化射流的缺點如下：
①切縫極大；
②流量比連續射流要大10倍左右；
③切割質量相對不好控制；
④靶距的局限性。
①硬質物品所需工作壓力大幅度降低；
②噴嘴和其他高壓部件壽命延長；
③切縫比連續射流要寬得多，這對表面清洗來說是一個優點；
④在水下相對於連續射流性能有所提高。
（2）相對於連續射流，空化射流的缺點如下：
①切縫極大；
②流量比連續射流要大10倍左右；
③切割質量相對不好控制；
④靶距的局限性。
