氣流在氣刀體內(nèi)流動有什么特性?

氣刀之所以能以柔克剛，用氣體來刮除鋅液，靠的就是使壓縮空氣的方向和速度統(tǒng)一起來，形成像刀一樣的氣幕，噴向鋼帶，對鋅液發(fā)生作用。

打個比方，普通光源發(fā)出的光線是散射光，因而不能傳播到很遠(yuǎn)的地方，也不能傳遞大量的能量。而激光是速度和方向都十分統(tǒng)一的光線，它就能傳播到很遠(yuǎn)的地方，而且能傳遞大量的能量。同樣的道理，要使氣刀噴出的氣流最大限度地以最大的速度和最多的數(shù)量沖擊到鋼帶表面，就必須使流動的速度和方向高度統(tǒng)一。流體力學(xué)上把流體內(nèi)部流動的速度和方向都一致的流動形式叫層流，而流體內(nèi)部速度和方向不一致的流動形式叫紊流。可見，我們最希望的是層流，或紊流中層流的成分越多越好。

實現(xiàn)這個目標(biāo)，就必須規(guī)范氣刀的結(jié)構(gòu)。一是在氣刀內(nèi)部氣流所經(jīng)過的面積逐漸變小，使氣流由不同方向的流動規(guī)范到大體統(tǒng)一的方向，也能使氣流的流速增加。二是氣刀噴嘴發(fā)揮一定的導(dǎo)向作用，使氣流的方向得到進(jìn)一步規(guī)范或盡可能統(tǒng)一的方向。這樣，氣流在噴出氣刀，失去噴嘴的制約作用以后，在慣性的作用下仍然能在一定程度上保持直行的狀態(tài)。

如圖1所示，

圖1有無平行段的噴嘴對比;

如果噴嘴沒有平行段，噴出來的氣流會在慣性的作用下，保持氣刀內(nèi)部紊亂的方向，向四處發(fā)散。只有噴嘴有一定的平行段，才能使氣流內(nèi)部的速度方向和大小統(tǒng)一向前，噴出氣刀以后也能最大限度地在二定范圍內(nèi)保持相同的速度和方向。

當(dāng)然，氣刀噴嘴的平行段不可避免地對氣流有一定的阻力，試驗表明，這個阻力是一定的常數(shù)，即隨著氣刀唇口平行段的長度增加，氣體流經(jīng)噴嘴的動壓頭下降一定的數(shù)值以后就趨于平緩，如圖2所示。

圖2氣流動壓頭隨氣刀刀唇平直段長度變化曲線;

初始壓力／10^-3kgf·cm^-2:1-400；2-300；3-200；4-100