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直锥形孔道的设计 典型的直锥形孔道如图2-67所示,收缩段和扩散段都为直锥形,故也称双锥体切割氧孔。这种孔道的设计要点如下:
1)选定喉径dc。
2)根据设计切割氧压力P0或者出口气流马赫数 M,按表2-53求出d1。然后修正附面层,确定d1。
3)按设计流线形孔道时同样方法, 确定稳定段的直径和长度。
4)确定收缩段的张角2β。根据喉径大小2β在60°-90°之间选值。
5)选定扩散段的张角γ。锥形喷管的γ越大,气流中的冲波越强,管内气流产生分离的倾向越大。故一般以8°- 12°为宜,最大不超过20°。设计切割氧压力0.69-0.98MPa时, γ宜取8°左右,而1.58MPa时可取10°一12°。
6)确定扩散段的长度l。据三角学原理
表2-56示设计切割氧压力为0.69、0.98和1.57MPa时, 不同喉径 dc的扩散段长度l的计算结果。
由表可见,l随P0的增加而增大。另外,在喉径较小时,扩散段长度尚嫌短,因此γ角还可取小一些。
另外，喉部处由两个直锥形成尖角，不利于气体均匀流动,为减少能量损失,喉部与扩散段的连接处宜以圆弧平滑过渡。圆弧半径取(0.7-1.0) dc
直锥形孔道设计简単,加工方便 ,缺点是气流能量损失较多。通常用于切割大厚度的外混式割嘴，或者氧帘割嘴的场合。
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