全圆旋转射流喷头设计与水力性能试验

为了提高农业节水灌溉效率,提出了一种全圆旋转射流喷头。确定了喷头的CFD数值模拟方法,选取深宽比、位差比、劈距比、侧壁倾角作为试验因素,以射流附壁切换频率和流量振幅为指标,通过正交试验得到了喷头内流道的优化结构。通过高速摄影技术对喷头的射流附壁切换频率进行测定,同时监测喷头的进口流量,结果表明,模拟所得的流量压力关系与试验结果基本一致,相对误差范围为2. 1%～4. 0%,射流附壁切换频率随进口压力的变化趋势基本相同,相对误差范围为7. 7%～22. 2%。当进口压力为0. 15、0. 20、0. 25 MPa时,分别研究了PY210A型摇臂式喷头和射流喷头的水力性能,其中射流喷头的流量较小(1. 19～1. 53 m3/h)、射程较远(13. 0～15. 7 m)、平均喷灌强度较小(2. 85～3. 63 mm/h),转动周期较短(81～105 s),摇臂式喷头的喷洒水量呈"马鞍形"分布,射程近处和远处的喷洒水量相对较大,射流喷头的喷洒水量呈"三角形"分布,喷洒水量随射程增加而减小。     

对冲喷头喷雾场液滴分布特性试验

植保扇形喷头的喷雾扇形面内不同位置处液滴直径是不相同的，呈现接近于U形分布的中间液滴直径小而两侧液滴直径偏大的情况，这导致同高度水平方向上各点处的液滴在靶标上的沉积行为不同，致使防治效果存在差异。本文对出水口孔径1mm和切槽角30°的对冲喷头喷雾场的液滴直径分布特性进行试验，该喷头是基于射流和撞击流耦合作用的新型喷头，发现对冲喷头在喷雾扇形面内的液滴直径呈现中间区域液滴直径较大且均匀而两侧液滴直径较小的特性，如喷施压力0.4MPa时在300mm高度测试面上，喷雾扇形面内中间区域液滴直径在265~268μm，而靠近两侧边缘处的液滴直径在250~252μm，这有利于解决喷杆式喷雾机大田作业时液滴直径分布不均匀的不足；并对喷头这一特性进行理论分析，提出在分裂区的3次雾化（即扰动雾化、撞击雾化和振荡雾化）是引起这一特性的根本原因。同时采用径向不均匀指数对喷雾场的液滴分布均匀特性进行定量表征分析，发现径向不均匀指数能够总体反映喷雾场的非均匀特性，当喷施压力在0.6~0.7MPa范围时，径向不均匀指数在0.47~0.51较小范围内变化，说明在该压力范围内工作时喷头喷雾场具有良好的液滴均匀分布特性。     

施肥浓度对摇臂式喷头喷灌施肥均匀性的影响

为了研究施肥浓度对喷灌施肥均匀性的影响规律,选用摇臂式喷头10PY₂H,测量其喷灌施肥时肥液体积、施肥浓度、施肥量3种参数的径向分布.试验中,氯化钾溶液质量浓度(即母液浓度)分别为0,20,35,50,65,80 g/L.采用叠加法计算组合喷洒时3种施肥参数的均匀度CU、分布均匀度DU和统计均匀度U_s.分析表明施肥浓度对摇臂式喷头的灌水施肥影响呈现非线性特点.增加母液浓度对肥液体积分布和施肥浓度分布均匀性的影响相对较小,但对施肥量分布均匀性的影响十分显著.组合喷灌加剧了不同测点的数值差异.随着母液浓度增大,施肥量径向分布变化增大,当母液质量浓度增大到80 g/L时,施肥量主要集中在20%~60%射程处,导致施肥均匀性急剧下降;当母液质量浓度小于等于35 g/L时,远端90%~100%射程处的施肥浓度相对更高,与前人得出的滴灌施肥系统施肥浓度沿管道方向递减的规律相反.3个评价指标中,均匀度CU数值最高,分布均匀度DU总体数值最低、变化最大,且以DU变化最为明显,这说明了DU能反映低值区的施肥情况.喷灌施肥等值线图表明肥液与施肥量的分布规律相似,但施肥浓度的分布情况则相反,这可能与射程远端施肥浓度更大有关.     

喷雾机喷头的简介

不同喷洒对象和不同的时期要选择使用不同的喷头,环境气候条件发生变化,所要求选择的喷头也不相同。因此,确保选择的喷头适合于作物的喷洒要求,确保喷头正常工作,保证喷雾分布均匀、抗飘移性强、覆盖率高是每一个用户应该必须掌握的事情。这样才能使喷头的性能发挥最好,取得最大的经济效益和环境效益。     

气助式静电喷头设计及试验研究

设计了一种气助式静电感应喷头,对其工作原理和性能试验和荷电效果试验.由试验结果分析了充电电压、气体压力和流量、液体压力和流量、喷孔直径等参数对雾化质量和荷电效果的影响.     

微喷灌技术在苗木夏季移植中的应用

微喷灌技术是近年发展起来的一种节水灌溉技术，集喷、滴灌技术之长、避二者之短，现已广泛应用于缺水地区的农业生产中。微喷灌技术其利用水源的压力，通过旋转喷头，将水分均匀喷到植株根系附近的地表上，减少了水资源的浪费，且大多是局部灌溉，故比喷灌更为节水、节能；雾灌喷头孔径较滴灌灌水器大，比滴灌抗堵塞，供水快。微喷技术的特点是通过有压管网将加压的水输送到；田间，再经过特制的雾化喷头将水喷洒呈雾状进行灌溉。     

微喷头插杆角度变化对喷洒均匀度的影响分析

为测定微喷头插杆角度变化对喷洒均匀度的影响,选取性能稳定的G型双向出水全圆喷洒旋转式微喷头(WPX60-200),测定其压力-流量关系并绘制出在3个安装高度(30、60、90cm)4个不同插杆角度(75°、80°、85°、90°)下的水量分布图。根据微喷头的水量分布图计算出微喷头的喷灌均匀系数,并进行组合分析。结果表明,单个微喷头的插杆角度对微喷头的水量分布有影响,微喷头水量分布中心向着插杆倾斜方向偏移;个别微喷头的插杆角度在75°、80°和85°时,整体的组合喷洒均匀度和喷洒强度与插杆垂直于地面时组合喷洒均匀度和喷洒强度没有明显变化。     

感应式高压静电喷头雾滴荷电效果影响因素分析

为研究如何在有限的充电电压下获得良好的雾滴荷电效果,首先建立了雾滴荷电过程的等效模型,对影响雾滴荷电效果的关键性参数进行理论推导;然后采取圆环形和仿形两种电极形式,取3个高压电极的关键性技术参数,设计4种不同的高压电极方案;最后配合2、2.5mm两种不同的绝缘层厚度,为雾锥角为80°的空心圆锥雾喷头TR 80-04设计了8种不同的高压静电罩,用网状目标法与法拉第筒法结合的荷质比测量系统对其荷电比进行测量,以荷质比评价其荷电效果的优劣。结果证明:理论分析与试验研究达到了良好的一致性,仿形电极的荷电效果明显优于圆环形电极,且电极宽度、电极中心到喷口的轴向距离与雾滴荷质比正相关,为高压静电罩的合理设计提供了可靠的理论和试验依据。     

流道结构对非旋转折射式喷头水力性能影响的试验研究

以非旋转折射式喷头为研究对象,设计散水盘的流道长度、流道个数和流道出口形状,通过正交试验测试了单喷头水量分布,采用线性插值法计算射程,通过直接叠加法得到组合水量分布,计算了2.5m喷头间距下的组合均匀性系数,并运用极差分析法研究了流道结构参数对喷头水力性能的影响。结果表明:不同流道长度、流道个数和流道出口形状非旋转折射式喷头的单喷头水量分布呈波浪形上下浮动,但波动的幅度有差异。流道结构参数对射程影响的主次顺序为流道长度、流道个数、流道出口形状,对喷灌强度峰值影响的主次顺序为流道个数、流道长度、流道出口形状,对组合喷洒均匀性系数影响的主次顺序为流道个数、流道长度、流道出口形状。     

基于无线传感网络湿度自适应的折射式喷灌喷头设计

为了降低风和蒸发因素对喷灌效果的影响,针对我国农业种植的分散和多样性特点,提出了一种适用于生态农业的节水喷灌喷头结构,并设计了具有无线传感网络湿度自适应感应能力的电控阀门,可以根据土壤的湿度情况自动实时灌溉作业,从而有效节约了水资源。本设计的节水喷灌喷头在结构上增加了反向补气嘴,使喷头可以完成直射、步进和反向旋转动作,灌溉系统使用短距离无线通信协议,构建了无线通信网络,使用MSP4 3 0和CC2 4 2 0为主要部件搭建了硬件平台。利用田间试验的方法对喷灌喷头的性能进行了测试,结果表明:传感器采集数据的误差均在精度允许的范围内,采集数据的可靠性较好,节水喷灌喷头可以有效的节约利用水,节水率较高,并且灌溉耗时短,提高了灌溉的质量和效率。