射流撞击式低压喷头设计与水力性能试验

为分散喷头主射流，提高喷头的喷洒均匀度，使喷头适用于农业低压喷灌，该研究结合射流与撞击流提出了一种射流撞击式旋转喷头。首先对比了射流撞击喷头与射流不撞击喷头的水力性能，通过正交试验分析了各结构参数值对射程和组合均匀系数的影响，得到副喷嘴结构优化参数，最后将优化后的射流撞击喷头与改进前的传统15PY2喷头进行水力性能及水滴粒径分布对比。研究结果表明，射流撞击使射程末端水量高点降低，同时射程得到提升，射程平均提升4.39%，在相同压力及组合间距下覆盖范围更大。影响喷头工作性能的结构参数依次为副喷管长度、副喷嘴进口锥角、副喷管内径、副喷嘴仰角，而副喷嘴仰角对射程与组合均匀系数影响最大，15型射流撞击喷头最佳结构参数组合为：副喷管长度20 mm、副喷嘴进口锥角55°、副喷管内径6 mm、副喷嘴仰角33°。射流撞击喷头在压力150～300 kPa下组合均匀系数和综合评分均高过传统15PY2喷头，组合均匀系数平均提升4.84%，综合性能平均提升4%，证明了射流撞击应用于旋转式喷头具有优势。在射程前中段，150和250 kPa下射流撞击喷头水滴直径更大；在射程后段，150 kPa下射流撞击喷头水滴直径更大，但在250 kPa下水滴直径更小。研究所得到的喷头结构及结论可为后续研究射流撞击对水力性能的影响提供参考。

Design and hydraulic performance test of a jet-impingement sprinklerat low pressure