有风条件下喷射仰角对喷头性能的影响

本文应用计算机模拟模型研究了有风条年下不同喷射仰角的中型喷头的喷灌效果。该模型经过无风和有风条件下的验证表明:射程最远的喷射仰角是风速的函数。该角度无风时为29°,当风速太于8m/s时则小于5°。无风条件下当喷射仰角太子25°时的优势很快就会被微风时的水滴漂移和射程减小所抵销,在选择喷射仰角时,应当考虑到水滴大小分布和风速大小,因为随风漂移和射程都与水滴大小和喷射仰角有关。     

旋转式喷头射程的理论计算模型

基于空气动力学原理,研究了喷头水滴在空气中的运动模型,分析了喷灌水滴阻力特性参数及最大水滴直径与喷嘴直径、工作压力的关系,推导了考虑风速条件下的旋转式喷头射程的解析计算公式,并以无风条件下的试验值和文献中多种喷头射程实测值对模型进行了验证.结果表明所建模型物理背景清晰,模型中的参数与喷头的型号无关,适应性强,计算值与实测值的平均相对误差仅为8%,适用于其他类型喷头的射程计算.     

风幕式喷杆喷雾雾滴漂移距离计算方法研究

基于Miller P H雾滴速度模型和离散相模型的粒子跟踪技术,就侧风风速、风幕出风口气流速度和喷雾压力对雾滴漂移的影响展开研究,获得了风幕式喷杆喷雾漂移距离计算方法。同时,利用风幕式喷杆喷雾气液两相流系统试验平台和自制的雾滴承接器进行了与计算相对应的试验研究。对比显示计算与实验结果基本一致,说明该风幕式喷杆喷雾漂移距离计算方法是可行的。计算和试验研究显示:风幕能有效地抑制雾滴漂移现象,在4级风以下(含4级风),风幕式喷杆喷雾机也能正常作业;当无风幕和侧风时,雾滴漂移距离为65~1 7 0 mm;当侧风风速增大至4 m/s时,无风幕情况下雾滴漂移距离增大了5 2.4倍,而当风幕出风口气流速度增大至12.3m/s时,雾滴漂移距离降低至340~390mm。     

地面坡度对喷灌均匀度的影响

地面坡度对喷灌的均匀度影响很大。作者通过野外试验对此作了定量研究,提出了一个不同地面坡度和竖管倾斜度时模拟喷灌水量的模型。虽然该模型是针对无风情况下坡度为0°时的单喷头而提出的,但是实验表明它同样适用于坡地。另外作者还对竖管倾斜度、喷射仰角、地面坡度对喷灌水量分布均匀度的影响作了研究,重点探讨了两种喷灌布置形式(其水量分布曲线类似于克里斯琴森的B型和E型)的情况。结果表明,竖管与地面保持垂直时,可以获得最佳喷洒均匀度,且对土壤侵蚀最小。对陡坡地,喷射仰角较大时,喷灌均匀度较好,但同时受风的影响也增大。     

有风时的喷洒水滴运动规律及风对喷头射程的影响

本文从有风时水滴运动受力分析入手,运用牛顿第二定理,导出了有风时的水滴运动方程并研究了其解法。通过同实测结果比较,证明计算模型具有一定精度。本文还分析了风对喷头射程的影响,结果表明:有风时喷头射程的相对变化率与风速呈直线相关,相关直线的斜率为风向及工作压力的函数。     

坡地喷灌水滴直径与动能强度分布规律研究

在室内无风条件下应用视频雨滴谱仪实时监测了不同坡度下喷洒水滴直径和速度等信息,研究了不同坡度下水滴平均直径及直径频率沿射程方向的变化规律,分别建立了水滴平均直径、速度与坡度等之间的数学关系。以此为基础,结合坡地喷灌水量分布计算方法,提出了无风条件下坡地喷洒水滴动能强度计算模型,并通过试验验证了该模型的正确性。以雨鸟LF1200型喷头为研究对象,应用该模型重点分析了不同喷头布置方式、间距和坡度对组合喷头打击动能强度分布的影响。结果表明:随着喷头间距的增大,动能强度分布越来越不均匀,且动能强度高值区所占比例不断减小;坡度变化对坡面动能强度分布影响并不明显;三角形布置方式对减小坡地喷灌打击动能强度具有一定作用。同时考虑打击动能强度和水量分布,在坡地喷灌系统设计时,若选用雨鸟LF1200型喷头,建议优先采用三角形布置,且间距为0.8倍的平地喷头射程。     

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。     

喷射末端雨滴的简化运动模式及近似解

一、前言喷灌水舌运动的各主要参数,如射程、飞行高度、落地速度、落地角度等,目前还只能依靠试验来确定。尽管国内外的研究者先后做了大量的试验,发表了为数众多的经验公式,但由于研究方法本身的局限性,在喷灌的理论和实践中仍有一些重要的基础问题没有完全搞清楚。例如国内外的大多数研究者都指出在无风条件下喷射仰角为30°～32°时射程最远,但是对于喷灌中可能使用的各种压力、各种直径的喷咀、以及各种不同的安装高度上     

不同竖管布置方式下的坡地喷灌水滴直径分布

以雨鸟LF1200型喷头为研究对象,在室内无风条件下,应用视频雨滴谱仪分别监测了竖管铅直和垂直于坡面2种布置方式在不同坡度下的水滴直径和速度等信息,对比分析了不同竖管布置方式下水滴平均直径及水滴频率沿射程的分布差异,探讨了水滴速度和水滴直径之间的关系,结果表明:竖管垂直于坡面布置下水滴平均直径沿射程的增大趋势更为稳定,相同测点在不同坡度下的水滴平均直径沿射程的差异变化不明显;竖管垂直于坡面布置时,各坡度下的水滴速度随直径的增大趋势更为接近,且水滴速度与直径的对数相关性更好;竖管垂直于坡面布置不仅能降低喷头附近的水滴蒸发损失,还能在一定程度上改善喷灌质量。研究结果可为坡地喷灌系统设计提供参考。     

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。     

工作压力及喷射角度对微喷带单孔喷水特性影响的试验研究

针对工作压力及喷射角度对微喷带单孔喷水特性的影响进行了试验,通过对微喷带单孔喷洒射程、湿润区宽度、干燥区宽度、水滴直径以及工作状态下微喷带直径的研究分析,发现:喷射角度为30°时,微喷带单孔喷洒射程达到最大值;湿润区宽度随着喷射角度和工作压力的增大而增大;工作压力为20 k Pa时,微喷带喷洒性能参数曲线波动明显,不宜在实际生产实践中应用;工作压力和喷射角度变化对水滴直径并没有明显影响;工作状态下微喷带直径的稳定程度反映了微喷带喷洒性能的稳定程度。     

基于弹道理论有风条件下折射式喷头喷灌均匀度研究

为计算有风条件下折射式喷头水量分布及喷灌均匀度,以弹道轨迹理论为基础,依据风速分布模型,建立有风条件下折射式单喷头水量分布计算方法,采用该方法模拟出有风条件下Nelson D3000型喷头倒挂安装方式下水量分布特性,通过与实测资料进行对比,验证了模拟具有较高的准确度,可应用于有风条件下折射式喷头水量分布计算。在此基础上,选用4.76 mm(24号)喷嘴直径,模拟出不工况下单喷头水量分布,计算出组合情况下喷灌均匀度,分析了风速、风向、喷头间距、工作压力和安装高度5种因素对喷灌均匀度的影响,并对蒸发漂移损失进行了分析。结果表明:95%的置信区间下,喷头布置间距对喷灌均匀度的影响最显著,其次是安装高度和喷头工作压力,风速和风向对喷灌均匀度影响不显著。风速、喷头工作压力和安装高度都会对蒸发漂移损失产生影响,其中工作压力影响最大。当选用Nelson D3000型喷头在风速小于6 m/s的环境下喷灌时,应将喷头安装间距固定在2.13~3.04 m范围内。另外,该安装间距范围内,喷头安装高度和喷灌压力增大后,喷灌均匀度增大的效果不明显,因此应采用低压喷灌以降低喷灌系统运行成本;考虑到较高的喷头安装高度会产生较大的蒸发漂移损失,喷灌时还应适当降低喷头安装高度,以提高喷灌水分利用率。     

风向和风力对单喷嘴中射程旋转式喷头的射程和水量分布的影响

<正> 一、引言 固定式喷灌装置的效率、增产以及经济性主要取决于水量分布的均匀度,而水量分布的均匀度主要受气象条件(尤其是受风向和风力)以及射程的影响。迄今为止,固定式喷灌系统的设计主要依据的是无风条件下(风速≤0.5m/s)检测的喷头的各种参数。在德国东部地区,风速≤0.5m/s是较为罕见的。据估计,日平均风速一般为4m/s左右。 国际上通常采用两种方法来减少风对喷灌均匀度的影响。其一是推荐喷头组合间距的设计尺寸,该设计尺寸考虑到了单喷头湿润面积的减小问题,另一是设计出水量分布不受风影响的喷头。本文以8000/8002型单喷嘴中射程旋转式喷头为例阐述了风向和风力对喷头参数的影响。     

天气变化如何保证作业质量

(1)喷灌作业 小型喷灌机作业，应选择无风或风小的天气进行。若有风时确须喷灌，应减小各喷头间的距离，或采用顺风向喷灌。风力在 3级以上时应停止喷灌。 (2)喷雾作业 使用喷雾机在有风的天气喷撒农药时，应顺风行走，或走向与风向垂直 (或大于 45°角 )。喷洒顺序为：先喷田块的下风处，后喷田块的上风处。严禁顶风操作，以避免操作者农药中毒。当风速在 3级 (5 m/s)以上时，应暂停喷药。 (3)收获作业 ①联合收割机在大风的天气作业，不要顺风行进。因为顺风作业时风力阻碍秸秆的排出。容易造成网筛堵塞和分离清选不清，并影响拨禾轮的工…     

喷灌中蒸发量和小气候变化的模拟(Ⅱ)——模型的评价与应用

喷灌中蒸发量和小气候变化的模拟(Ⅰ)所提出的模型,除了水温高时外,在正确推算射流的总蒸发量的同时,还可以用来精确地预测水滴的蒸发量。在风速达5.64m/s的情况下,虽然在喷头顺风侧15m和30m断面处预测的空气温度和水汽密度与实测值之差小于10％,但对预测值仍不能作出严密的评定。灵敏性分析表明,水滴大小对射流蒸发量的影响非常大,而相对湿度和喷头安装高度对射流蒸发量则只有一定程度的影响。当水滴很小或者喷头离地面的安装高度很大时,风速对射流的蒸发量也有着重大的影响。该模型预测,射流蒸发量受水温的影响和受水滴大小的影响一样大。但是,这一结果是有争议的,因为当水温高时射流蒸发量的预测值和实测值不尽相符。风速变化、逆风侧的空气温度、相对湿度、水滴大小、喷头安装高度和水温等,对射流蒸发量的影响大些,而对顺风侧的影响则小些。     

仰角可调摇臂式喷头水力性能试验

在不改变喷头原有结构的基础上,设计了一种由上支撑杆、下支撑杆、限位杆、柔性波纹管组件、内螺纹空心轴、定位螺钉、调节螺钉等组成的喷头仰角调节机构,实现喷头仰角在13°、18°、23°、30°4个角度的调节,并对安装了该机构的喷头进行了水力性能试验。结果表明,喷头仰角为23°时,不同工作压力下喷头的射程均最大;在23°与30°时组合均匀度系数相对较大,最利于组合喷灌。不同工作压力下,平均喷灌强度随着喷头仰角的减小而增大。喷头仰角由23°减小到13°时,喷头喷洒水滴的飘移损失减小,平均喷灌强度增加,因此喷头仰角减小可以增强其抗风、抗坡能力。仰角越小,喷头射程末端降水量变化越剧烈,导致喷头喷洒降水量分布不均,所以仰角调节不宜过小。安装了仰角调节机构的喷头在各象限的转动误差均小于±10%,其转动均匀性符合要求。     

S195柴油机喷油泵双峰凸轮设计及动力学仿真研究

对S195型柴油机喷油泵凸轮型线进行了改进设计,研究了预喷射与主喷射凸峰间隔角分别为150,°120,°90°和60°时柱塞的升程曲线、速度曲线和加速度曲线的变化规律,并对60°间隔角时的三种过渡圆弧半径进行了动力学分析,研究结果表明,随着预喷射与主喷射间隔角的减小,柱塞的速度和加速度都有所降低,当预喷射与主喷射间隔角为60°、过渡圆弧半径为40 mm时,凸轮型线具有较好的动力学特性。     

水力驱动带状喷灌机喷头的优化设计

为了使水力驱动带状喷灌机喷洒均匀度高、受风影响小,能够在作物行间进行喷洒作业,本研究选取不同参数的喷头对其喷头流量、射程、条带宽度及喷灌强度进行试验对比分析,试验结果表明,喷头的喷灌效果与工作压力、喷孔大小、喷射仰角及叶轮之间均存在紧密联系。该结果能够为水力驱动带状喷灌系统的喷头选型及参数设计提供参考。     

圆盘风扇辅助喷雾对雾滴沉积分布影响试验研究

采用立体布样的方法,用5mg/L的"丽春红―2R"稀释水溶液代替农药在室内进行了圆盘风扇辅助喷雾雾滴沉积分布试验,研究了用于仿形喷雾的圆盘风扇的雾滴沉积分布影响规律.试验结果表明,无风助喷雾时,雾滴沉积在短距离内急剧下降,射程短.纸卡反面,雾滴沉积明显少于有风助喷雾的雾滴沉积.有风助喷雾时,沿射程方向雾滴沉积有急剧下降和缓慢下降两个阶段.不同采样高度上,出口风速对雾滴沉积分布影响不同.纸卡正面,采样高度1.8m时,出口风速对雾滴沉积影响不大,采样高度1.5m和1.2m时,雾滴覆盖率与风机转速成正比.纸卡反面,不同的采样高度上雾滴沉积覆盖率与出口风速线性关系均显著.     

有风条件下PY_130型单喷头喷洒湿润图形的变化规律

喷灌在天然风的条件下作业,其喷洒水束的距离、方向受到风的干扰、影响而改变,同时喷射的水束也影响到雨幕空间的风速,风向的改变,改变后的风速、风向又影响到水束的射程和方向。……在这整个雨幕空间的全过程中,这种相互影响是交错的,同时进行的,其最后的结果是喷洒湿润范围以及在这一范围内喷水量的变化图形。即喷洒湿润图形。