高壓清洗機(jī)是由高壓泵、安全閥、調(diào)壓溢流閥、高壓噴槍、高壓噴頭及高壓膠管等為一體的設(shè)備。當(dāng)高壓泵的排出壓力不變時(shí),水頭損失
ΣΗ 的大小就決定了平均動(dòng)能,為了提高平均動(dòng)能,增加沖擊力,就要設(shè)法減少總水頭損失
ΣΗ 。
我們以壓力200 bar、流量133 l/min、高壓膠管長(zhǎng)度15m、內(nèi)徑13m的高壓清洗機(jī)為例,其高壓管路系統(tǒng)當(dāng)量縱斷面如圖所示:
1、高壓膠管中水的平均流速 V 的計(jì)算

公式(1)
2、沿程水頭損失

的計(jì)算。
首先計(jì)算雷諾數(shù):

公式(2)
公式中
γ —水的運(yùn)動(dòng)粘度,按水溫20℃計(jì)算:

然后選取當(dāng)量粗糙度 Δ,對(duì)于高壓膠管,一般 Δ =0.02mm。并計(jì)算 Δ/D,根據(jù) Re 和 Δ/D 值查摩迪圖,得出 λ 值。
最后利用公式(3)計(jì)算

。

公式(3)
對(duì)于上述高壓清洗機(jī),
Re =217600,
Δ/D =0.00154,查摩迪圖得
λ =0.0225,由公式(3)求得

=371m。
3、局部總水頭損失

的計(jì)算
忽略從壓力表到A腔的局部水頭損失。分別確定系統(tǒng)各當(dāng)量縱斷面局部水頭損失系數(shù)

和直徑

,然后利用公式(4)計(jì)算

。

公式(4)
對(duì)于上述高壓清洗機(jī):
從A到B,

=0.408,

=9mm
從B到C,

=0.271,

=13mm
從C到D,

=0.021,

=8mm
從D到E,

=0.5
代入公式(4)得出:

=74m
4、總水頭 ΣΗ 計(jì)算
由公式(5)計(jì)算 ΣΗ 。

公式(5)
對(duì)于上述高壓清洗機(jī) ΣΗ =445m,或者 ΣΗ =44.5 bar。
在上述計(jì)算方法中,由于忽略了水流脈動(dòng),過(guò)流流部件變形,膠管振動(dòng)等一些因素的影響,所以理論計(jì)算結(jié)果較實(shí)際測(cè)量值小,但比較接近。通過(guò)水力學(xué)的其他途徑計(jì)算,所得結(jié)果相差不大,因此上述計(jì)算方法可以用于工程計(jì)算。