Disinn taż-żennuna tal-Magni tal-Qtugħ bil-Lejżer

Id-disinn taż-żennuna u t-teknoloġija tal-kontroll tal-fluss tal-arja: Meta l-azzar tal-qtugħ bil-lejżer, l-ossiġnu u r-raġġ tal-lejżer iffukat jinqatgħu minn ġo ż-żennuna lejn il-materjal li jrid jinqata ', u b'hekk jifforma raġġ tal-fluss tal-arja. Ir-rekwiżit bażiku tal-fluss tal-arja huwa li l-fluss tal-gass fl-inċiżjoni għandu jkun kbir u l-veloċità għandha tkun għolja, sabiex biżżejjed ossidazzjoni tista 'tagħmel il-materjal tal-inċiżjoni reazzjoni kompletament eżotermika; Fl-istess ħin, hemm biżżejjed momentum biex jonfoħ il-materjal imdewweb. Għalhekk, minbarra l-kwalità tar-raġġ u l-kontroll tiegħu jaffettwaw direttament il-kwalità tat-tqattigħ, id-disinn taż-żennuna u l-kontroll tal-fluss tal-arja (bħall-pressjoni taż-żennuna, il-pożizzjoni tal-biċċa tax-xogħol fil-fluss tal-arja, eċċ.) huma fatturi importanti ħafna wkoll.
Iż-żennuna użata għat-tqattigħ bil-lejżer tadotta struttura sempliċi, jiġifieri, toqba konika b'toqba tonda żgħira fit-tarf (Figura 4). Huwa ġeneralment iddisinjat b'esperiment u żball. Minħabba li ż-żennuna hija ġeneralment magħmula mir-ram, ta 'daqs żgħir, hija parti vulnerabbli u teħtieġ li tiġi sostitwita ta' spiss, għalhekk il-kalkolu u l-analiżi tad-dinamika tal-fluwidu ma jitwettqux. Fl-użu mill-ġenb taż-żennuna permezz ta 'ċerta pressjoni Pn (pressjoni tal-kejl Pg) gass, imsejħa pressjoni taż-żennuna, mill-iżbokk taż-żennuna, wara ċerta distanza sal-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol, il-pressjoni tissejjaħ pressjoni tat-tqattigħ Pc, u finalment l-espansjoni tal-gass għall-pressjoni atmosferika Pa. Ix-xogħol ta 'riċerka juri li biż-żieda ta' Pn, il-veloċità tal-fluss tal-arja tiżdied, u l-Pc tiżdied ukoll.
Jista' jiġi kkalkulat bil-formula li ġejja: V=8.2d2(Pg+1)
V- Rata tal-fluss tal-gass L/min
d- Dijametru taż-żennuna mm
Pg- Pressjoni taż-żennuna (pressjoni tal-kejl) bar
Hemm limiti ta 'pressjoni differenti għal gassijiet differenti, meta l-pressjoni taż-żennuna taqbeż dan il-valur, il-fluss tal-gass huwa mewġa ta' xokk oblikwu normali, u r-rata tal-fluss tal-gass tgħaddi minn subsoniku għal supersoniku. Dan il-limitu huwa relatat mal-proporzjon ta' Pn u Pa u l-grad ta' libertà (n) tal-molekuli tal-gass: pereżempju, n=5 ta' ossiġnu u arja, għalhekk il-limitu Pn=1bar×(1.2) tiegħu )3.5=1.89bar. Meta l-pressjoni taż-żennuna tkun ogħla Pn/Pa=(1+1/n)1+n/2 (Pn; 4bar), il-mewġa normali ta' xokk inklinata tal-fluss tal-arja ssir xokk pożittiv mewġa, il-pressjoni tat-tqattigħ Pc tonqos, il-veloċità tal-fluss tal-arja tonqos, u l-kurrent eddy huwa ffurmat fuq il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol, li jdgħajjef l-effett tal-fluss tal-arja li jneħħi l-materjal imdewweb u jaffettwa l-veloċità tat-tqattigħ. Għalhekk, iż-żennuna b'toqba tal-koni b'toqba tonda żgħira fit-tarf tintuża, u l-pressjoni taż-żennuna tal-ossiġnu ħafna drabi tkun taħt it-3bar.
Sabiex tittejjeb aktar il-veloċità tal-qtugħ tal-lejżer, żennuna tat-tip skala, żennuna Laval, tista 'tiġi ddisinjata u mmanifatturata skond il-prinċipju ta' l-ajrudinamika, mingħajr ma tipproduċi mewġa ta 'xokk pożittiv taħt il-premessa li tiżdied il-pressjoni taż-żennuna. L-istruttura kif murija fil-Figura 4 tista 'tintuża għall-konvenjenza tal-manifattura. Iċ-Ċentru tal-Laser ta 'l-Università ta' Hannover, il-Ġermanja, uża laser 500WCO2 b'tul fokali tal-lenti ta '2.5", u wettaq testijiet b'żennuna pinhole u żennuna Laval, rispettivament, kif muri fil-Figura 4. Ir-riżultati tat-test huma murija fil-Figura 5, li rispettivament jirrappreżentaw ir-relazzjoni funzjonali bejn il-ħruxija tal-wiċċ ta 'l-inċiżjoni Rz u l-veloċità tat-tqattigħ Vc ta' żennuni NO2, NO4 u NO5 taħt pressjonijiet ta 'ossiġnu differenti Jista' jidher mill-figura li l-veloċità tat-tqattigħ taż-żennuna ta 'toqba żgħira NO2 tista' tilħaq biss 2.75m/min meta Pn huwa 400Kpa (jew 4bar) (il-ħxuna tal-pjanċa tal-azzar tal-karbonju hija 2mm Il-veloċità tat-tqattigħ taż-żennuni NO4 u NO5 Laval tista 'tilħaq 3.5m/min u 5.5m/min meta Pn huwa 500Kpa sa 600Kpa). Għandu jiġi nnutat li l-pressjoni tat-tqattigħ Pc hija funzjoni tad-distanza bejn il-biċċa tax-xogħol u ż-żennuna Minħabba li l-mewġa ta 'xokk oblikwu hija riflessa ħafna drabi fil-konfini tal-fluss tal-gass, il-pressjoni tat-tqattigħ tinbidel perjodikament.
L-ewwel żona ta 'pressjoni għolja tat-tqattigħ hija qrib l-iżbokk taż-żennuna, id-distanza bejn il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol u l-iżbokk taż-żennuna hija madwar 0.5 ~ 1.5mm, u l-pressjoni tat-tqattigħ Pc hija kbira u stabbli, li huwa l-proċess parametru użat komunement fil-produzzjoni industrijali. It-tieni l-ogħla żona tal-pressjoni tat-tqattigħ hija madwar 3 ~ 3.5mm tal-iżbokk taż-żennuna, u l-pressjoni tat-tqattigħ Pc hija wkoll kbira, li tista 'wkoll tikseb riżultati tajbin, u twassal biex tipproteġi l-lenti u ttejjeb il-ħajja tas-servizz tagħha. Żoni oħra ta 'pressjoni għolja tat-tqattigħ fuq il-kurva ma jistgħux jintużaw minħabba li huma 'l bogħod wisq mill-iżbokk taż-żennuna biex jaqblu mar-raġġ iffukat.