圆锥形多孔喷嘴的低压射流特性研究

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1、万方数据西南交通大学硕士研究生学位论文第V页3．7本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯49第4章圆锥形多孔喷嘴的工况特性研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯504．1入口压力对喷嘴射流清洗效果的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯504．2外流场长度对喷嘴射流清洗效果的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯544．3打击角度对喷嘴射流清洗效果的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯584．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6l结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯62致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯64参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯65万方数据西南交通大学硕士研究生学位论文第1页1．1引言第1章绪论绝缘子是构成电气化铁路供电系统主要组成部分接触网的核心零部件，其作用是对接触网进行定位和机械支撑，并使带电部件绝缘【l】。接触网架设在铁路线的上方，加之我国铁路线路分布范围广且长期处于露天环境下，绝缘子不可避免的会受到自然环境的影响[21。空气中的固体微粒在风力和电场力的作用下逐渐沉积在绝缘子的表面形成污秽，在干燥的情况下对绝缘子的绝缘水平基本没有影响；然而当遇到毛毛雨、大雾和凝露等气候使得

3、空气湿度增加时，绝缘子表面污秽受潮变湿润，使污秽层中的电解质溶解、电离，从而使绝缘子表面的电导率增加，在工作电压下形成闪络放电现象，简称污闪【弘酬。根据公开资料分析，绝缘子污闪是造成接触网发生跳闸故障的主要因素【7州。电气化铁路中使用了大量的绝缘子，且气候环境和污染程度在一定大范围区域内极其相似，当一处绝缘子由于污闪造成线路故障时，周围数量众多的绝缘子也将处于污闪的临界状态，由此会造成污闪事故的频发，给铁路运输带来严重的经济损失和安全隐患[IO-11】。随着全球工业化进程的加快和气候环境的逐渐恶化，异常天气出现的频次增多，接触网污闪事故的发生呈现出事故概率高和发生影响面积广的趋势。

4、为保障电气化铁路列车能够高效安全的运行，避免由于发生污闪而引起的接触网断线、停电等事故，绝缘子的防污闪是当前亟待解决的难题。目前，防治绝缘子污闪的措施主要有通过定期检测及时更换有缺陷的绝缘子、采用新材料或新工艺设计并制造防污能力强的合成绝缘子、将憎水性强的硅橡胶涂料喷涂在绝缘子表面和定期对绝缘子进行清扫等[121。秋冬两季是大雾形成和降雪最多的时段，因此绝缘了污闪事故1般在这段时间内发生[13-14]。目前，预防绝缘子污闪最广泛有效的措施是定期清扫，即在污闪频发的季节来临之前，逐个清扫绝缘子以便清除其表面的污秽，使绝缘子恢复到原有的绝缘水平[15-16】。每次绝缘子污秽清扫作业都要

5、预留一定的天窗时间，工作人员的劳动强度大，频繁的清扫浪费了停电时间从而导致对接触网的正常检修任务紧张，这是其无法避免的缺点。利用具有一定绝缘电阻率的压力水柱对绝缘子进行带电清洗的作业方式称为带电水冲万方数据西南交通大学硕士研究生学位论文第2页洗，因其具有简单易行、工作效率高、劳动强度小、防污效果好、冲洗不需要停电和安全经济等优点而呈现出快速发展的势头【17’181。近年来，带电水冲洗作业在国内外得到了迅猛发展，西南交通大学研制的绝缘子水冲洗作业车因其利用列车运行间隙对绝缘子进行带电水冲洗、自动化程度高和作业灵活，提高了工作效率，减少了对铁路运输的影响，从而在电气化铁路绝缘子带电水冲

6、洗作业中得到了越来越广泛的应用【l91。绝缘子水冲洗车主要由用来储水、上水和指示水位的水罐车；为冲洗车提供电源并接地的供电及电气控制系统：对流量和压力进行控制的水压系统；调节冲洗方位和角度，形成压力射流从而进行冲洗作业的水炮；安装及运载冲洗装置的平车及冲洗装置安装底架和保证冲洗过程中作业安全、改善作业环境的辅助装置等六部分组成，其结构如图l-1所示[20】。l圃凰。洁，Iloll1lI一卜．fi{llLlllI』2；7一．一霹劳7工门1吝LU弼与“i剥f八。，，p二’一二一qI{．Uk11．八．／＼二?!㈡{l191N{7

7、O15H1．水罐车：2．发电机组；3一栏杆；4．水炮；5．

8、电瓶；6．车头灯；7一水泵电机组；8．空调；9一车棚；10．空压机；11．受电弓：12．水箱；13．平板车：14．卫生间；15．边椅；16．休息室：17一熔断器：18．干式变压器；19．隔离开关：20．电瓶控制柜：21．电源切换柜：22一控制柜图1．1电气化铁路绝缘子带电水冲洗车总成1．2水射流在国内外的研究现状1．2．1水射流技术水射流的基本原理是水由压力发生装置获得压力能，通过喷嘴转变为高度聚集的水射流动能，然后破碎、清洗和切割物料，其实质是能量的转化和运用‘21