喷灌技术顾问

10.问:为什么延长关闭式开启喷灌管道闸阀的时间可以减轻水击作用?操作时间应该如何确定? 答:压力管道内流量(或流速)的改变是引起压力管道水击现象的根本原因,当喷灌管道上的闸阀关闭或开启时就会使管内流量(或流速)发生变化,从而就会在喷灌管道内引起压力的暂时改变即所谓水击现象,在关闭闸阀时压力升高称为正水击,开启闸阀时引起压力下降称为负水击。     

电磁阀阶梯减压控制方法

为实现电磁阀减压过程的精确控制,提出阶梯减压控制方法,并对控制参数进行了试验标定。通过对电磁阀阀芯受力与电磁阀液压响应特性分析,指出可通过调节电磁阀压力控制状态和控制信号状态持续时间得到不同的压力变化率,为阶梯减压控制实现提供依据。电磁阀压力控制状态采用延迟开闭控制方法。电磁阀控制信号状态持续时间受压力变化速率和开关延迟现象的影响,其中影响压力变化速率的阀口流量系数,影响开关延迟现象的开启延迟时间与关闭延迟时间通过试验标定。借助试验台架,对电磁阀不同速率的压力变化试验进行测试,结果表明所提出的阶梯减压控制方法能够很好地跟随目标压力,试验偏差可以维持在1 MPa以内,控制精度高。     

直喷汽油机多孔喷油器喷嘴内部流动数值模拟

采用双流体法应用线性空化模型对某直喷汽油机多孔喷油器喷嘴内部流动形态进行模拟,分析了喷嘴内空化流动发展规律,总结并比较了几种判断空化流动的方法.模拟结果表明:在喷孔内及针阀开启关闭时与阀座缝隙间均发现有空化现象;空化形态不稳定,随时间变化;空化造成喷嘴流量减小流速增大,各孔流量亦产生差异;临界空化数可以有效预测空化现象;GDI多孔喷嘴仅在喷射压力很小而喷射背压很大的分层燃烧方式下有可能不空化.     

某车型进气系统优化设计

发动机进气系统主要由进气管路、空气滤清器、谐振腔、进气歧管、进气流量及压力传感器等部件组成。发动机在工作时需要从进气系统获得足量清洁、干燥的空气（或混合气体）与雾化的燃油混合进行燃烧,进气系统的性能优劣直接影响到发动机及整车的性能。除了满足基本的过滤特性外,进气系统的消声特性以及对进气流体阻力的影响都是结构设计时必须考虑的因素。一、进气系统的噪声源发动机进气噪声是一个十分复杂的噪声源,噪声频率从低频到中高频都有分布。空气在进气口附近、进气管道内以及进气门处高速流动会产生中高频噪声,进气门周期性打开、关闭产生的压力波在进气管道内传递反射产生脉动噪声,此外,在内部压力波的激励下,进气系统壳体振动并向外辐射噪声。     

隔膜深度偏差对电磁阀的水力性能影响分析

新疆水利水电科学研究院根据新疆高效节水灌溉的发展、自动化灌溉以及我国电磁阀的发展需要,研究开发了DN110大流量直流脉冲电磁阀。通过对9个不同电磁阀隔膜深度条件下的水力性能试验的数据分析,研究了电磁阀隔膜深度偏差对电磁阀的水力性能的影响。研究结果表明:隔膜深度偏差对60~100 m3/h设计流量条件下电磁阀的水力性能影响不大,对100~140 m3/h设计流量条件下电磁阀的水力性能有影响,但隔膜深度制造偏差对电磁阀的设计流量条件下的水头损失影响不大。隔膜深度对开启压力的影响不大,而主要影响开启压力大小的因素应是隔膜材料在加工过程中的配料与加工工艺。同时我单位开发的电磁阀的最小工作压力降低到0.012~0.054 MPa之间,降低了电磁阀的开启工作压力,有利于进一步推动低压节水灌溉技术的发展。     

PWM变量喷施控制系统中电磁阀通径对喷雾压力的影响

PWM间歇喷雾式变量喷施过程中,电磁阀的快速启闭在管路中形成液压冲击,致使喷头的实际喷雾压力发生波动,导致其喷施流量和雾化特性发生畸变,降低了喷雾质量。为研究电磁阀通径对实际喷雾压力波动特性的影响,基于自主研制的脉宽调制间歇式喷雾变量喷施系统试验台,进行了测试试验。测试结果表明:系统压力与喷头流量一定时,随着电磁阀通径减小,压力波动均值减小,压力波动程度增大;在通径为DN15情况下,压力波动离散率≤0.002;在通径为DN10情况下,压力波动离散率≤0.01;在通径为DN6情况下,压力波动离散率呈较大幅度变化;且当系统压力发生阶跃时,电磁阀通径越小,喷雾压力波动振幅越大。     

水压轴向柱塞泵内部空化流动数值模拟

采用Schnerr-Sauer模型对水压轴向柱塞泵内部的空化流动进行了数值模拟,在不同的泵入口压力条件下,对泵出口的流量和压力脉动进行了分析.研究结果表明:当泵入口压力较低时,位于吸水区的柱塞腔内将出现明显的空化,空化区域主要位于柱塞腔的内侧,其中柱塞腔刚进入配流盘吸水槽时的空化最为严重;吸水区柱塞腔严重的空化将会导致泵出口的流量和压力出现较大的脉动;提高泵的入口压力将使空化程度减弱,但过大的泵入口压力会导致柱塞腔在吸水区产生压力冲击;空化程度减弱到一定程度之后,泵进口压力的改变对泵出口的流量和压力脉动不再有显著影响.     

悬浮管道水锤压力与振摆特性试验研究

悬浮管道由于管道淤堵或者管道阀门启闭会在管道中产生水锤效应并导致管道产生振摆现象,水锤压力和振摆幅度会受到管流流速、管道阀门关闭时间和管道长度富余度的影响。为了研究上述因素影响,开展了悬浮管道物理模型试验,试验过程中监测了管道水锤强度和振摆幅度。试验结果表明:阀门关闭时间越短,管道流量越大,悬浮管道水锤压力和振摆幅度则越大;当阀门关闭时间过小和管道流量过大时,还会造成管道破裂;管道水锤压力会随着管道长度富余度的增长而增大,而摆动程度则在一定范围内会减小。     

喷油头卡死的防范

喷油头针阀卡死有两种情况:一是针阀在关闭位置卡死,喷油器不喷油;二是针阀卡死在喷孔开启的位置上,这时喷油雾化不良,严重滴油,使排气管冒白烟、夹带有黑烟,出现敲击声,同时喷油器和高压油管温度剧增,当松开该缸高压油管时,会有气体从油管中喷出,即     

两级先导式电磁阀主阀芯动力学分

对动力系统用两级先导式电磁阀进行了动力学分析.建立了基于电磁阀阀芯振动与流体流动相耦合的系统动力学模型.模型充分考虑了阀芯自激振动,阀内各腔以及阀前后管路内压力变化.分析了不同工作条件下阀芯的稳定性,研究了工作压力、工作流量对电磁阀动力学特性的影响.     

喷油嘴结构对尾喷雾化质量影响的研究

利用高速频闪照相系统研究了不同的喷油嘴结构参数对燃油尾喷雾化质量的影响。试验结果表明,喷油嘴压力室容积是影响尾喷雾化质量的关键因素。传统的有压力室喷油嘴在尾喷后期有少量燃油以较低的速度呈液滴状流出喷孔,完全没有雾化;而对于无压力室喷油嘴,针阀落座时燃油喷射过程能迅速停止,未出现尾喷后期雾化质量不良的现象。据此推论,无压力室喷油嘴使柴油机HC排放降低的一个重要原因是消除或减轻了有压力室喷油嘴所存在的尾喷雾化质量不良现象。     

倒吊桶先导式蒸汽疏水阀的设计与数值模拟

针对高温高压大排量下先导式蒸汽疏水阀噪声高、导阀承压能力低的问题,设计并研制了一种新型超大排量倒吊桶先导式蒸汽疏水阀,建立了其数学模型,并基于节流降压原理设计了两级节流套筒式消声器.以连续性方程、三维雷诺平均N-S方程和基于各向同性涡黏性理论的k-ε方程组成疏水阀内部流动数值模拟的控制方程组,采用结构与非结构网格相结合的有限体积法对控制方程组进行离散,应用CFD软件Fluent对阀内流动进行三维湍流数值模拟计算.结果表明：该先导式蒸汽疏水阀采用倒吊桶疏水阀作为导阀,使导阀最大承压能力由目前的6.3MPa提高到10 MPa以上,最高工作压力8 MPa,排量可达30 t/h.通过对比分析可知：加消声器后,阀内流场变得均匀,实现了压力的渐变,有效防止了空化现象的发生,最大压降由247.7 kPa减小到190.8 kPa,总压降增大了165.6 kPa,压降比由0.18提高到0.56,降噪量为33 dB（A）.     

基于轮缸PV特性的电磁阀线性增压控制

电磁阀线性增压控制精度与电磁阀控制特性和轮缸PV特性有关,影响到制动能量回收系统中液压控制的响应精确性。本文提出了基于轮缸PV特性的电磁阀线性增压控制方法。分析了电磁阀的工作机理,并给出了电磁阀控制精度需求。通过对电磁阀控制机理分析,指出电磁阀线性控制具有一定的线性控制范围,且可通过增加线圈电流实现;通过对轮缸PV特性分析,指出轮缸具有低压非线性区和高压近线性区。试验分析不同电流变化率下的轮缸压力变化率特点,分别得到轮缸低压非线性区和高压近线性区内的线性增压控制算法。运用d SPACE平台搭建硬件在环试验台架,进行了不同增压速率下轮缸实际压力跟随目标压力的试验,结果表明本文提出的线性增压控制算法可以满足电磁阀控制精度需求,丰富了线性增压控制理论。     

山地果园管道自动喷雾系统设计与试验

基于管道的自动喷雾技术及设施可以解决山地果园植保作业中喷雾作业效率低、劳动强度大、移动式喷雾机械难以进入的问题。本研究设计了适用于山地果园的管道自动喷雾系统,主要包括喷雾首部、喷雾管道、自动喷雾控制器及喷雾小组等结构,计算了山地果园管道药液压力损失,研制了自动喷雾控制器,并开发了控制程序。喷雾作业时,喷雾首部将药液经管道引入果园,利用自动喷雾控制器控制电磁阀,逐次打开或关闭喷雾小组,实现手动控制或自动控制喷雾。为确定电磁阀持续开通时间,进行了喷雾有效性试验。结果表明,控制喷雾小组的电磁阀持续开通8 s即可保证喷雾的有效性;采用这种管道自动喷雾设施的喷雾作业效率为2.61 hm²/h,与人工喷雾相比,提高了喷雾作业的效率。本研究可为山地果园的喷雾技术及智能施药设施的研发提供参考和思路。     

多功能水泵控制阀在水厂的应用

为了解决水厂设计中水泵常见的水锤问题，克服传统的手动闸阀和止回阀诸多不利的缺点，减少故障几率，提高水厂的安全生产可靠性，在沾化水厂二级泵房管道上安装了JD745X型多功能水泵控制阀替换止回阀，原手动控制阀保留并作为检修阀使用。经过多年运行及数据分析，认为此水泵控制阀是一种兼水泵控制、止回、消除水锤三种功能于一体的控制阀门，在解决各种故障问题上，具有良好的运行效果，是水泵压水管阀门的更新换代产品，值得推广应用，具有较广的应用前景。     

大流量电液控制阀设计与试验

设计了一种大流量电液控制阀,采用压差反馈取代常用的位移反馈,为二级阀闭环提供了一种新方法并降低了成本;采用椭圆油口降低了阀芯长度与质量,有利于提高系统频响。建立了电液控制阀系统的数学模型并进行了仿真分析,结果表明采用矩形窗口与三角形窗口组合的复合节流窗口的设计可同时满足大流量时的快速性与小流量时的稳定性要求,电液控制阀最大流量为417 L/min,在±50%输入信号下频响为73 Hz。研制了试验样机并成功应用于液压软管脉冲试验系统,系统在不同负载下的水锤波响应进一步验证了所设计大流量电液控制阀应用的广泛性。     

渐开线雾化螺旋喷嘴的喷射型面几何模型

提出了一种具有渐开线雾化面的新型螺旋喷嘴。采用内外双圆锥的空心螺旋喷射型面,使设计的喷嘴体应力分布更均匀,克服了传统螺旋喷嘴的雾化面具有部分重叠过渡面的缺点。根据雾化平面的要求,对渐开线的首尾进行了优化处理。对螺旋角进行渐变设计,采用动坐标系向定坐标系映射的方法推导了喷射型面的空间几何模型,使用Matlab对设计的型面进行了仿真。结果验证了所提出几何模型的有效性,为螺旋喷嘴的设计和制造提供了理论依据。     

发动机断油控制改善AMT换挡品质试验研究

提出了利用断油电磁阀改善AMT换挡品质的方法,分析了断油电磁阀不同断油和供油时刻对换挡品质的影响,制定了断油电磁阀的控制策略,并在装有AMT的某重型载货汽车上进行了试验,试验结果表明,换挡过程中通过控制断油电磁阀,可以减小离合器接合时主、被动部分的转速差,显著改善了AMT的换挡品质。     

超声雾化的研究现状及在农业工程中的应用

介绍了超声雾化的工作机理以及在各个领域的应用,对超声雾化的应用前景特别是在生物与农业工程领域的应用前景进行了展望,并且简要地介绍了江苏大学在该领域的最新研究成果.结果表明:超声雾化的雾滴尺寸细小,分布均匀,雾化效果容易控制,但也存在着一些不足之处,在进一步探索解决办法后,可望有更好的应用前景.