高壓水射流清洗是世界公認(rèn)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的清潔方式之一。它是通過(guò)動(dòng)力裝置使高壓柱塞泵產(chǎn)生高壓水來(lái)沖洗物體表面，當(dāng)水的沖擊力大于污垢與物體表面附著力時(shí)，高壓水就會(huì)將污垢剝離、沖走，達(dá)到清洗物體表面的一種清洗設(shè)備。
同時(shí)，高壓水射流清洗機(jī)也是一種非常專業(yè)的設(shè)備。雖然使用簡(jiǎn)單方便，但如果使用不規(guī)范，輕則極大犧牲設(shè)備效率，重則造成人身和設(shè)備安全事故。在利用高壓槍清洗操作時(shí)，很多人習(xí)慣將噴槍逐漸貼近被清洗物體，以為當(dāng)噴槍逐漸接近被清洗物體，水射流的打擊力會(huì)逐漸增強(qiáng)。其實(shí)這個(gè)結(jié)論并不準(zhǔn)確。
首先，我們來(lái)看高壓水射流的基本結(jié)構(gòu)，國(guó)際上水射流學(xué)術(shù)界公認(rèn)的射流結(jié)構(gòu)圖如下：
它將水射流分為三段，分別為：初始段、基本段和消散段。
1、射流初始段
由噴嘴出口至轉(zhuǎn)折面區(qū)域。射流一離開噴嘴就與環(huán)境介質(zhì)發(fā)生劇烈的動(dòng)量交換和紊動(dòng)擴(kuò)散，但仍有一部分處于中心線附近的射流介質(zhì)保持噴嘴出口初始速度，這部分介質(zhì)組成了等速核心，是射流的精華。初始段能量集中，主要用于水切割，并不適合清洗。
2、射流基本段
轉(zhuǎn)折面以后至消散段的區(qū)域。射流初始段后較長(zhǎng)一段射流為射流基本段，該段內(nèi)射流軸向流速及動(dòng)壓力逐漸減小，其變化呈雙曲線關(guān)系。該段射流的紊動(dòng)特性充分地表現(xiàn)出來(lái)，射流介質(zhì)與空氣等環(huán)境介質(zhì)相互摻混而形成紊流混合區(qū)，同時(shí)該段內(nèi)射流仍保持完整，并且有緊密的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。靶距越大，軸心速度越低，也就是打擊力越來(lái)越小，但打擊面積卻越來(lái)越大，清洗效率更高；同時(shí)由于射流的卷吸效應(yīng)，周圍空氣也被卷吸進(jìn)去，這種混合有空氣泡的射流能加強(qiáng)射流破壞力。這一段主要應(yīng)用于清洗。
3、射流消散段
射流基本段后即為射流消散段。此時(shí)射流與環(huán)境介質(zhì)已完全混合，射流軸向速度與動(dòng)壓力相對(duì)較低，如在大氣中，射流則已變成水滴與空氣的混合物或霧化。顯然在射流消散段，射流介質(zhì)卷吸環(huán)境介質(zhì)的能力基本殆盡，霧化區(qū)的作用基本模糊了邊界層，由邊界向軸心連線表明該點(diǎn)所在軸心面是霧化區(qū)的開始。消散端打擊力很小甚至完全沒(méi)有打擊力，主要應(yīng)用于噴霧、降溫、除塵、造景等。
根據(jù)水射流的特點(diǎn)，由上面的分析可知，用于清洗行業(yè)的主要是用射流基本段。數(shù)學(xué)分析和試驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)，存在獲得最大打擊力的最佳靶距。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，達(dá)到最大打擊力的最佳靶距大約為25~150倍噴嘴直徑左右。
以壓力為15MPA，流量10L/MIN，噴嘴直徑為1.25毫米的清洗機(jī)為例，它的最佳靶距約為120毫米。當(dāng)靶距小于120毫米時(shí)，打擊力略微降低但變化并不明顯，可是打擊面積大幅減小，明顯降低了清洗效率；當(dāng)靶距超過(guò)120毫米特別是140毫米以后，打擊力迅速降低。
專業(yè)用途的機(jī)型，通常使用最佳靶距達(dá)到最高效率。同一機(jī)型應(yīng)用于其它場(chǎng)景，并不一定使用最佳靶距得到效率最高。比如對(duì)于輕度污垢和浮塵附著物，打擊力5~10N就足夠清洗干凈。上面這款高壓清洗機(jī)用于洗車，最好用30°扇形噴嘴而且靶距要超過(guò)200毫米，這樣效率高而且最主要不會(huì)損傷光漆表面。主要原因就是，對(duì)于洗車而言，這款機(jī)型的壓力、流量、總功率配置高了太多。
當(dāng)然，最佳射流靶距是個(gè)挺復(fù)雜的問(wèn)題，不僅僅只是與射流壓力、噴嘴直徑相關(guān)，其它高度相關(guān)的因素還有：清洗目標(biāo)材質(zhì)的硬度、粘結(jié)力度、噴嘴型號(hào)與射流壓力、流量的匹配、噴嘴的種類以及設(shè)計(jì)、加工質(zhì)量、射流打擊角度、清洗移動(dòng)的速度等，總之，專業(yè)的設(shè)備需要有專業(yè)的技術(shù)指導(dǎo)才能產(chǎn)生最大的效率。
主要參考資料：薛勝雄《高壓水射流技術(shù)工程》、富森環(huán)保《射流靶距問(wèn)題探討》等
