磨料水喷嘴是水射流技术应用中获得高能量利用率的关键部件之一，对射流质量有明显的影响。利用从喷嘴射出的具有很大动能的射流，来进行清洗、切割和破碎岩石等，实验己经证实，如果喷嘴质量差或耐磨性不够，将引起射流质量恶化，就有可能使射流设备的功率大部分都浪费掉。因此设计一种高效喷嘴，对射流质量的提高起到很重要的作用。在国内，许多高校和科研设计单位开展了喷嘴的开发研制和理论实验研究，并取得了一定的进展。如北京科技大学研究基于Visual Basic平台的高压水射流喷嘴的智能CAD系统，主要是研究喷嘴组件尺寸参数的智能选取，零件图的自动生成及对设计进行优化。但他们的研究是针对从水喷嘴到混合室，再到磨料水喷嘴的整体设计研究，对局部细节研究的不够深入，本文主要对磨料水喷嘴内部结构做了细致深入的研究，进行仿真，优化磨料水喷嘴内部结构。太原理工大学采矿工艺研究所研究了叶轮导引射流喷嘴内部流场的流动特性，编制了流体的三维有限元数值模拟软件，介绍了编制原理及其构成，通过对实例的计算揭示了喷嘴内部流场的特点。重庆大学廖振方和唐川林关于自激振荡脉冲射流喷嘴的理论研究和实验研究，根据边界层理论和涡旋理论研制了自激振荡喷嘴，克服了现有喷嘴射距短、持续能量小等缺点，他们研究的喷嘴主要用于清洗，本文研究用于切割的磨料水喷嘴。重庆大学李晓红、王建生等对喷头部件准直管内磨料射流流动机理进行了研究。清华大学研究喷嘴内部流道型线对射流流场的气体流动特性参数的影响，得出对于等直径平直圆管喷嘴，射流流场对进出口处的几何形状非常敏感;对于收缩喷嘴，收缩锥角越大，其射流的阻滞效果越明显，内部型线的不同主要影响喷嘴出口附近的速度和压力分布。

在国外，Ye, J根据前混合磨料水射流切割系统的喷头内部稳定的液固两相湍流情况建立了计算流体动力分析模型，并研究了喷头形状与磨粒动力学特性关系，Shimizu,seiji等对前混合磨料射流喷头的磨粒加速特性进行了研究，发现喷嘴出口速度与射流压力的平方根成正比，并且出口磨粒的速度随着磨粒直径和重力的增加而减少，准直管部分的长度随颗粒直径和重力的增大而增大

      在磨料水喷嘴中的流是一个湍流、高速、液固两相流，这个复杂问题还没被充分研究，不同参数对切割性能的具体影响还没被完全理解。以上这些研究，没有涉及到喷嘴内、外流体流动的细部结构，只是从宏观上对射流进行了理论分析，依据实验资料，得出了一些经验公式，做了定量分析。国内研究者所研究的喷嘴主要用于钻井和矿山开采大型设备，对用于切割加工的磨料水喷嘴研究还很少。

      磨料水射流切割系统中用的磨料水喷嘴主要是由工ngersoll-Rand, Flow和Boride公司生产。大多数AWJ加工中最常用的磨料水喷嘴直径是0. 7 ~ 1. 2mm，长度是55 ~75mm进口的磨料水喷嘴很贵，根据牌子不同，典型的磨料水喷嘴，其价格在150到300美元。磨料水喷嘴是AWJ加工系统中关键部件之一，进入水射流中的磨粒对喷嘴会产生磨损，磨损后的喷嘴会使喷嘴直径增大，并会影响水和磨粒间动能转换的效果。特别是在出口处，磨料水喷嘴的磨损直接影响切槽的宽度和加工精度，所以，对AWJ加工而言，提高喷嘴耐磨性是加工关键技术之一。