不同结构参数对喷头雾化特性的影响规律

针对目前雾化喷嘴存在的雾化压力高、雾化范围小等问题,设计了一种雾化喷头,并分析了该喷头的雾化特性.利用激光粒度测试仪探究压力为0.15～0.30 MPa、出口直径为0.3～0.9 mm等条件下对喷头雾化锥角、速度场和液滴粒径的影响,获取了不同试验条件下流场流动特性的变化规律：在低压力下,雾化锥角受喷头出口直径的影响较大,出口收缩角越大则雾化特性越优良;出口直径为0.9 mm的喷头,喷腔长孔比为1、出口收缩角为75°时更能实现大范围的作业;随着喷雾压力增大,水滴速度最大值也显著增大,但压力对雾化流场整体速度分布趋势的影响不大.水滴直径也随着喷头出口直径增大而增大,且喷头出口直径对水滴直径影响显著,但水滴直径相同时,出口直径越大,水滴速度越小.该结果为雾化喷头在中低压范围内的应用提供了理论参考.     

基于弹道轨迹方程的折射式喷头水量分布计算模型

针对折射式喷头水量分布模拟研究较少的问题,通过高速摄像技术测得了不同工作压力和喷嘴型号下水滴射流速度和射流弧度,构建了折射式喷头水束射流速度及弧度的指数模型,在此基础上基于弹道轨迹方程和水滴蒸发模型,采用Eclipse作为开发工具编写出折射式喷头水量分布的计算程序。该软件能够在已知喷头工作参数及环境条件下,模拟出水滴粒径分布、水量分布、能量分布等指标。采用软件计算出不同工况下Nelson D3000型喷头喷洒水力特性,并依据模拟出的单喷头水量分布数据,以24 m平移式喷灌机为例进行多喷头组合叠加,与实测值进行对比,结果表明:基于3种模型下开发出的单喷头水量分布计算软件模拟出的水滴粒径分布及单喷头水量分布与实测值变化的规律相符,模拟准确度较高。不同间距下多喷头组合叠加时,喷灌均匀度相对误差在0.04%~14.77%,变化规律的差异性较小。该软件能够为移动式喷灌机优化设计提供技术支持。     

谈平均水滴直径的计算方法

一、问题的提出水舌自喷嘴喷出后,粉碎成的水滴个数极多,并且在离开喷头的某一位置处,水滴直径的变化范围较大,因此喷头的雾化情况应以离开喷头不同距离处的平均水滴直径来描述,现在的问题是采用什么方法来计算平均水滴直径。我们于1985年用面粉法对几种圆形喷嘴、方形喷嘴和双长方形喷嘴的水滴分布情况进行了测试,在对测试资料进行整     

喷灌喷头抗风调节机制的研究

喷灌是广泛应用的节水技术,喷头的抗风性能是喷灌技术的一个重要指标。通过研究有风条件下喷洒水滴运行规律,建立水滴在空气中运行轨迹的微分方程,分析有风与无风条件下不同粒径水滴的落地点与喷头的距离以及2种条件下的水量分布规律,发现调节喷头俯仰角与喷水量可以提高喷头的抗风性,从而在有风条件下保证喷灌喷头的工作性能不受风力的影响。     

管咀型散水式折射喷头研制成功

喷头是喷灌的关键组成机构,喷灌强度、喷洒均匀度以及喷出水滴的的雾化程度和准确的喷洒范围等均与采用喷头结构形式有密切关系。但是我国目前所研制、引用的喷头多是中压摇臂式大喷头,雨滴大、雾化差,漏喷度高,对细嫩小苗作物的喷灌多不适用。有些引进试制的雾化喷头,但射程太小,价格昂贵,难以大面积推广使用。江苏省水利厅无锡园艺水利研究所在研究城郊蔬菜、瓜果、茶叶等作物喷灌技术时,开展了管咀型散水式折射喷头研制,采用基础理论为依据,与实际使用相联系,通过试制、试喷、测试、分析等多次循环,经3年研制时间,从喷头流道结构,液体雾化和水源反射等三方面加以研究。一、要使水     

低压雾化喷头水力性能试验研究

为了研究喷头在低压雾化的现象和机理,搭建了测量低压雾化喷头水力性能的试验台。使用高速摄影设备和MATLAB软件进行雾化图像采集和分析,研究了孔径为0.3、0.5、0.8和1.0 mm的低压精细雾化喷头在0.15 MPa压力以下的流量、雾化角和雾化粒径雾化特性。结果表明,喷头流量与雾化压力成正相关;雾化角随着压力增大而增大,并且稳定在60°到80°之间;在0.08 MPa压力下喷头轴向方向会出现束状射流之后分散的现象;雾化粒径与雾化压力成负相关,并且较小孔径的喷嘴在较小压力下雾化粒径较大。研究为低压条件下雾化加湿应用提供了理论指导。     

折射式喷头喷灌强度及能量空间变化规律研究

采用自计雨量筒、视频雨滴谱仪(2DVD)测得不同工作压力下Nelson D3000型蓝色喷盘、喷嘴直径4.76 mm喷头的喷洒水量、喷灌水滴落地速度及粒径等指标,研究了不同压力下该喷头的水量、能量分布及其扩散规律,建立了不同工况下水量峰值、能量峰值与工作压力及喷灌高度的回归关系式。结果表明:增大喷头工作压力、升高喷头安装高度均有利于水量及能量的扩散;喷头的安装高度过低会导致较高的水量峰值和能量峰值,易产生地表径流,0.5 m高度水量峰值变化范围为166.4~196.4 mm/h,能量峰值变化范围为0.607~0.821 W/m2。喷头水量峰值和能量峰值的计算式可为确定喷灌系统工作压力和喷头安装高度提供参考依据,避免因水量峰值和能量峰值过大而产生地表径流。     

喷洒水滴大小对土壤结构及作物的影响

喷洒水滴的大小是衡量喷灌质量的重要指标,同时也是喷灌设备运用经济合理性的反映。因为,从一般常识来说,水滴越小,对土壤和作物的影响越小,但是对目前常用的旋转式喷头来说就意味着能源消耗越大,况且,水滴越小蒸发损失越大。当然大水滴又由于具有较大的动能,容易造成土壤入渗     

旋转折射式喷头动能分布规律试验

以圆形及平移式喷灌机常用的Nelson R3000型旋转折射式喷头(绿色喷盘,4流道)为研究对象,应用2DVD测试100、150和200 k Pa工作压力下的水滴粒径和速度,计算并分析了水滴直径与单个水滴动能之间的关系,单位体积水滴动能和动能强度沿射程的变化趋势。结果表明:单个水滴动能与水滴直径的3.65次方呈正比关系,随着至喷头距离的增加,测点单个水滴动能最大值、最小值及平均值增大;距喷头相同测点处,测点单个水滴动能最大值和平均值随着压力的增加而减小;单位体积水滴动能随着至喷头距离的增加呈指数关系增大;距喷头相同测点处,单位体积水滴动能随工作压力的增大而减小,并随着至喷头距离的增大差异增大;距喷头0~6 m范围内,3个工作压力下动能强度均小于0.02 W/m2,且差异较小;6 m至喷洒范围末端,3个工作压力下动能强度出现最大值,分别为0.117 2、0.082 7和0.052 2 W/m2,在距喷头距离相同测点处,动能强度随工作压力升高而减小。     

PXF—Ⅰ型旋缝式雾化喷头

PXF—Ⅰ型旋涡缝隙式雾化喷头是江苏工学院研制的一种新型漫射式小喷头。它的工作原理是:来自竖管的压力水经内芯上的螺旋槽上升,同时产生旋涡运动,而后经缝隙分散成薄膜水层以一定仰角向四周喷射。它兼有旋涡(离心)式和缝隙式喷头两者之优点,因此,该喷头射程较远,喷洒均匀,雾化较好,水滴均呈雾状的毛毛细雨。整机仅有外套和内芯两个零件组装而成,外套用1/2”管螺纹与喷灌系统的     

风送喷雾辅助气流对雾滴粒径影响规律研究

风送喷雾技术被广泛运用在果园喷雾机研究中,辅助气流能够对雾滴进行二次雾化以进一步降低雾滴粒径。为进一步研究扇形喷头与辅助气流的角度和距离对雾滴粒径的影响,设计了一种喷头角度和喷头距离可调的喷雾装置,研究了喷头角度、喷头距离和喷雾压力对雾滴粒径的影响规律。结果表明：在辅助气流作用下,喷雾压力增大,雾滴粒径呈现降低趋势,但雾滴粒径均匀度先减小后增大;当喷雾压力0.3MPa、喷头角度10°～20°、喷头距离约为95mm时,雾滴粒径明显降低但雾滴粒径均匀度变大,雾滴粒径相对无辅助气流作用降低了10.35%。     

仰角和雾化程度可调式喷头的水力性能试验研究与评价

通过仰角和雾化程度可调式喷头室内外试验研究分析得出,这种新型喷头仰角实现了在7°~57°范围内连续可调;安装有雾化与射程调节器的喷头,实现了喷头的雾化及射程同步调整;喷头以间距18 m×18 m进行组合试验表明,组合喷灌均匀度都在0.86以上,组合喷灌强度都在7.6 mm/h以下。应用模糊综合评判的数学模型并结合试验数据评价目前国内外广泛使用的旋转式喷头与仰角和雾化程度可调式喷头的水力性能,结果表明该喷头具有更优越的水力性能。     

喷头位置与孔径对尾气回收式烟雾机雾化的影响

烟雾机的雾化效果对病虫害的防治及环境保护具有重要的影响,在尾气回收式烟雾机的工作系统中,喷头的安装位置和喷头孔径是影响其雾化效果的主要原因。为此,试验分析了在定喷头流量和发动机定转速条件下喷头不同安装位置及孔径对雾化效果的影响,结果表明:喷头孔径在0.6~1.0mm范围内的不同喷头型号中,45°七眼喷头的均匀度值达到0.91,雾化效果最好;喷头安装位置在100mm处的VND与NMD数值在雾滴粒径最佳范围内,DR值为0.91,雾滴最为均匀。     

尾气回收式烟雾机雾化的影响因素及能量回收试验研究

基于一台YN系列38CRD2型柴油发动机排气管加装尾气回收式烟雾机进行负荷特性试验,在安装烟雾机后,在定喷头安装位置和喷头型号的条件下,研究发动机转速、喷头流量、烟雾剂浓度的变化对尾气回收式烟雾机雾化效果的影响;通过排气管前后端温度变化及加装烟雾机前后油耗变化得到尾气能量的回收效率。试验得出以下结论：1）发动机转速由2000r/min上升至2800r/min的过程中,烟雾机正发烟,当发动机转速达到2400r/min上下时,烟雾机的雾滴颗粒粒径最佳;在定发动机工况下,当烟雾剂浓度从10%增加到50%时,发现不同的烟雾剂浓度同样可以使尾气回收式烟雾机发烟,为得到尾气回收式烟雾机的发烟效果,我们发现,烟雾剂浓度调整至10%~30%浓度范围内效果最佳,所以机器作业时烟雾剂的浓度可在此范围内适当进行调整。当烟雾剂浓度为30%时,尾气回收式烟雾机的雾滴颗粒粒径为最佳粒径,推荐选用此浓度的烟雾剂;试验发现喷头流量与雾滴粒径呈正相关关系,供药泵流量在2.5L/min-7.5L/min范围内烟雾机正常发烟,其中尾气回收式烟雾机喷头流量在为7.5L/min时喷头雾化较优。2）安装烟雾机后,油耗增幅为2.552%~3.882%,且增幅较小,当发动机转速在2200r/min~2400r/min时,此时发动机最为稳定且烟雾机雾滴颗粒粒径均匀;通过采集的前后端温度数据计算得出尾气回收再利用率为11%,能节约柴油发动机88g柴油,说明尾气回收式烟雾机可回收尾气中的能量,提高燃料利用率以达到节能减排的效果。     

基于Adobe软件的喷头水滴直径测量试验研究

喷灌喷洒水滴直径是衡量一个喷头性能的重要指标。针对传统喷灌水滴直径测量较为复杂的问题,提出基于Adobe 7.0软件测量水滴直径的方法,运用该方法对色斑直径与水滴直径关系进行了率定,并对雨鸟系列喷头的水滴直径进行了测量,得到了3种水滴平均直径的关系、水滴直径与喷头距离的关系以及水滴累积体积百分数曲线图。     

U64型中强度喷头降低工作压力问题探讨(Ⅱ)——水滴范围、水滴平均直径和雨滴动能

水滴的数目和水滴平均直径是喷头压力和离喷头(喷咀直径为6.1和11.8毫米)回转点距离的函数。工作压力从0.30～0.40兆帕降低到0.15～0.25兆帕导致回转点近处的水滴数减少(喷咀直径为6.1毫米)。只有当喷咀直径为11.8毫米时才能看到压力对水滴直径有明显的影响。降低工作压力使距回转点远处的水滴平均直径增大以及使雨滴的动能增大。雨滴打击动能随喷头射程的增加而增大。总的说来,降低工作压力对水滴能谱、水滴平均直径和雨滴能量的影响比原来设想的要小些。     

关于植保机械的若干雾化理论问题

本文叙述了关于植保机械的几个雾化理论问题,其中包括:液体雾化的动力,液体雾化所消耗的能量,毛细管尖咀雾化,扇型雾喷头雾化,转盘雾化,涡流式喷头雾化,风送雾化,超声波雾化,静电雾化。这些理论都有其一定的局限性,尚有待于进一步作全面而系统的试验研究,才能为改进、创制植保机械提供具体可靠的基本资料和切实有效的理论依据,从而满足农业生产上的迫切需要。     

旋转式喷头的水力参数及其影响因素

对于一个好的喷头,既要求某机械性能好,即结构简单,工作可靠;又应要求其水力性好,也就是能满足喷灌的主要技术要求(喷灌强度小于土壤入渗率,水滴直径细和喷头组合以后的水量分布均匀),而且在同样工作压力和同样流量条件下射程最远。这些要求是互相矛盾,互相制约的。我们在设计和应用喷头时应全面考虑各方面的要求,不可片面追求某一指标而忽视其他技术要求,例如,我们不可只追求射程远,而不顾水滴直径和水量     

基于FLUENT的变间距喷雾干涉数值模拟

工业喷雾过程中,喷头间距对喷雾质量的影响极大。基于FLUENT软件,对单喷头与不同间距下双喷头喷雾效果进行数值模拟,研究雾粒在相互干涉碰撞后的冷却效果与雾化质量。结果表明:当喷头数量增加时,可以提高粒径分布均匀性;喷头间距的变化,对粒径的均匀性也会造成影响,实际情况需根据不同条件合理配置喷头间距。     

全光喷雾扦插育苗效益初探

我们用植物的带叶嫩枝进行全光喷雾扦插育苗试验,所用喷头雾化程度好,洒水均匀,水滴冲击力小,以免冲刷插床基质,损伤插穗;用微喷灌技术喷雾保湿,可使插穗在全光照下保持水分平衡,以利于生根成活,与常用的荫棚扦插育苗比较,效益显著。