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。它是通過動力裝置使高壓柱塞泵產(chǎn)生高壓水來沖洗物體表面，當(dāng)水的沖擊力大于污垢與物體表面附著力時，高壓水就會將污垢剝離、沖走，達(dá)到清洗物體表面的一種清洗設(shè)備。
同時，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，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，水射流的打擊力會逐漸增強(qiáng)。其實這個結(jié)論并不準(zhǔn)確。
首先，我們來看高壓水射流的基本結(jié)構(gòu)，國際上水射流學(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)生劇烈的動量交換和紊動擴(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。射流初始段后較長一段射流為射流基本段，該段內(nèi)射流軸向流速及動壓力逐漸減小，其變化呈雙曲線關(guān)系。該段射流的紊動特性充分地表現(xiàn)出來，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，也就是打擊力越來越小，但打擊面積卻越來越大，清洗效率更高；同時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。此時射流與環(huán)境介質(zhì)已完全混合，射流軸向速度與動壓力相對較低，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，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)分析和試驗數(shù)據(jù)證實，存在獲得最大打擊力的最佳靶距。根據(jù)實驗結(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，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)用于其它場景，并不一定使用最佳靶距得到效率最高。比如對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200毫米，這樣效率高而且最主要不會損傷光漆表面。主要原因就是，對于洗車而言，這款機(jī)型的壓力、流量、總功率配置高了太多。
當(dāng)然，最佳射流靶距是個挺復(fù)雜的問題，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、噴嘴型號與射流壓力、流量的匹配、噴嘴的種類以及設(shè)計、加工質(zhì)量、射流打擊角度、清洗移動的速度等，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《射流靶距問題探討》等
