为了减小水射流增压缸柱塞往复运动过程中的摩擦损耗,选用唇边开有锯齿槽的L形滑环和O形圈组合作为缸内密封件,并利用ANSYS软件建立组合密封件二维轴对称有限元模型,采用流体压力渗透法模拟增压缸内进、出水压力,对组合密封件中滑环槽口宽度、唇边厚度、唇边宽度进行单因素和多因素离散元仿真试验,分析其对密封件摩擦力的影响,并对滑环结构尺寸进行优化。结果表明,在滑环唇边开锯齿槽能够有效减小柱塞受到的摩擦阻力,滑环的槽口宽度、唇边厚度、唇边宽度均会影响柱塞与滑环之间的摩擦力大小;当滑环槽口宽度为0.92 mm、唇边厚度为1.10 mm、唇边宽度为4.60 mm时,柱塞与滑环之间的总摩擦力比优化前减小6.25%。

以矿用高压磨料水射流切割机为研究对象,介绍了增压式水刀的原理,并运用仿真软件对其进行建模分析,确定了不同参数对水刀切割压力的影响,并分析其与超高压水射流切割技术的不同之处。确定其可以在井下用于对锚索工字钢等材料的切割,也可以用于设备的拆除和井下的安全救援。

以后混合高压水射流技术为基础,结合传统喷丸强化工艺,设计了可实现喷丸全覆盖率的四轴三联动喷头运动式龙门结构的后混合水射流喷丸强化装置,并首次设计了提高受喷零部件定位精度的激光工件定位装置。为后混合水射流喷丸强化技术的深入研究及工业推广奠定了基础。

水射流高速冲击对象靶物时,参数测定较复杂。利用有限元软件显示动力学模块对不同的射流粒子和射流速度在水射流作用钛合金时的应力进行数值分析可获得理想结果。数值模拟结果表明,水射流的冲击速度由500 m/s升至2 000 m/s时,作用于钛合金的应力由5×105k P a增加至45×105k Pa。颗粒尺寸由0.04 m m至0.1 m m内变化对应力的影响较大,应力在3×10-4s内由48×105k P a迅速下降为25×105k Pa,随着冲击的持续应力趋于稳定值15×105k Pa。

超高压、大功率、自动化和成套性这四大特点已经成为超高压水射流技术应用的先进标志,笔者围绕这四点研发产品,取得了以下定量成果：主泵机组最高工作压力275MPa,最大配带柴油机功率为400kW;对柴油机组动力采用PLC全自动控制、对电动机组采用变频器自动控制;针对不同的泵机组匹配功能各异的周边设备。上述功能的组合,构成了具备当今国际先进水平的高压水射流成套设备。本文综合介绍这一系列产品的关键技术及其技术成果,为将我国此类产品水平提高到一个崭新阶段提供技术参考。

通过对磨料水射流切割金属材料过程的能量转移过程的分析，并且将粉碎原理中的比表面能的理论引入切割深度的分析。得出了不同金属材料被切割时由于比表面能的不同，在相同的切割参数的情况下达到相同切割深度时候的切割速度不同。并且通过试验加以验证，同时得出316不锈钢和6061铝合金板材切割时的可加工性特征系数。该系数可以很好的用于磨料水射流切割时候的参数设定。

为了了解用激波管产生大流量水喷雾的流体力学原理，进行了实验研究。用可视化方法观察了管内两相流及所产生的喷雾的发展过程。用PVDF压力传感器测量了激波管内的压力波形。结果表明，水柱内的压力波明显地不同于空气中的压力波；水柱被经过加速后，其雾化形态发生了新的变化。

在不破坏低刚度工件材料的前提条件下该文研究了射流压力、靶距及喷嘴出口直径对水射流冲击力的影响。结果表明：其他相关因素确定时射流冲击力随着射流压力的增加而增大;随着靶距的增大先增大后减小;其比值约为喷嘴出口直径的平方比。

高压水射流清洗机的胶管用于将高压水液从液压泵传输给喷嘴。现有的设计手册、教材以管道内流体流速为管道的选型依据，计算出的管径规格偏大。为了计算出胶管孔径合理数值，文章提出以管道压力传输效率比值作为选型依据。文章给出了4个例题，阐明了详细的设计过程及实际使用情况，并给出95%的效率比值为选型标准。相比原来的设计方法，喷嘴作用力百分比不小于97.5%。为高压水射流清洗机胶管选型的定量计算提供了一种新的理论指导。

介绍了液压驱动往复增压器水射流系统组成及工作原理并对增压器压力-流量的波动特性进行了理论分析。建立了基于AMESim的仿真模型通过比较不同参数下的仿真曲线和实验数据分析了蓄能器容积、增压器运动规律控制和喷嘴数量等参数对系统压力流量特性影响为提高系统压力-流量稳定性的参数优化提供了依据。