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.

压力旋流喷头雾化性能的仿真

为了提高喷雾质量，提高农药的使用效率，用CFD商用软件FLUENT对雾化喷头在农药雾化时的流场进行数值模拟。利用Eulerian—Lagrangian双流体模型来模拟气液两相流动。模拟结果表明：药液雾化形状为中空锥形结构，大部分液滴速度大于1．12m／s；雾化液滴的体积中值直径（NMD）在50～100Mm之间，数量中值直径（NMD）在30～70Mm之间，适用于苗期或者前期的叶片植物农药的喷洒；压差在2．0MPa以下时，雾化均匀度（DR）大于0．67，雾化性能良好，所以此类型喷头选用的喷雾压差应小于2．0MPa。喷头仿真预测了雾化喷头的微粒化性能，为高效低喷量喷雾的研究提供一定的依据。

低压雾化喷头雾化性能试验

为了进一步了解低压雾化喷头的雾化性能,为以后优化喷头性能提供理论依据,进行了相关试验.选取低压雾化喷头的孔径为0.5,0.8,1.0 mm,压力为0.08,0.11,0.14 MPa,喷头和锥盘间距为2,4,6 mm,锥盘夹角为150°,120°,90°等4个参数,设计并进行了正交试验.通过测量3种不同孔径的喷头在0~2.4 m雾化射程时的雾化水量分布特性,并对喷头以正方形组合方式和三角形组合方式时在不同组合间距下的均匀性进行分析,并进行极差分析,得到各因素影响趋势.结果表明:径向水量分布呈现正态分布,最高雾化水量点出现在接近雾化射程末端,且与喷嘴孔径成正相关;与三角形组合方式相比,正方形组合方式较好;影响雾化射程的主次顺序依次为孔径、锥盘夹角、压力、间距,对三角形组合均匀性系数的影响主次顺序依次为锥盘夹角、孔径、间距、压力,正方形组合均匀性系数的影响主次顺序依次为锥盘夹角、孔径、压力、间距.

低频超声雾化喷头优化设计及试验

为克服雾化栽培中高频超声雾化器的缺点,提出了一种新型低频超声雾化器结构.通过理论分析及计算确定了该低频超声雾化器的主要结构尺寸;建立了喷头三维参数化模型及有限单元模型,进行了模态分析,确定了其工作模态和频率,模态分析试验验证了理论计算和模态分析的正确性;应用相位多普勒测量(PDPA/PDA)技术对低频超声雾化器雾化效果进行了测量;通过对测量结果的统计分析发现,体积中径小于5μm的超细雾滴占22.3%,说明其可以产生超细雾滴,基本满足雾化栽培的需要;雾化试验结果还表明该型雾化器具有雾化量大、可靠性高、以及连续工作时间长等特点,是一种在雾化栽培中极具应用前景的新型雾化器.

植保机械雾化喷头磨损规律的研究进展

根据我国植保机械雾化喷头研究与使用的现状和特点,在分析喷头类型、使用及其磨损问题的基础上,分析了喷头的磨损形式及冲蚀因素,探讨了喷头材料和内部结构对磨损的影响,强化了研究雾化喷头的磨损规律对减缓喷头的磨损率,延长喷头使用时间,保证喷雾效果的重要性,提出了开展喷头失效检测和预测的思路和建议。

基于ICEM和FLUENT温室雾化喷头内部流场分析

为了解喷嘴内部流场变化情况,并为今后喷头外部流场特性研究提供理论依据和方法,根据计算流体力学的基本理论,综合运用ICEM网格划分与FLUENT流体分析软件对Y1/4AT-19V雾化喷头内部流场进行了模拟仿真。结果表明:增加入口压力,出口速度显著提高;出口近壁面处速度明显小于中心处速度;在喷头直形出口处,速度增大,压力减小。

雾化喷头试验台测试精度分析

对试验用参考喷头参数进行了标定,并对压力传感器、流量传感器的测量精度进行了标定,在标定基础上,对试验台的分布测试误差进行了分析,最后对进行修正后的试验台进行检验。通过标定得出:雾化喷头在不同压力下的流量测量值与手册参考值之间的最大误差为2.70%,压力传感器的压力损失修正值为0.01 MPa,流量传感器测量平均值与标准喷头流量误差为1.2%。在相同的压力下,试验台收集流量平均值与标准喷头流量之间最大误差为2.84%。雾台测量误差随测量时间的增大而减小,当测量时间达到200 s时,误差基本稳定,最大误差为0.8%。通过对修正的测试系统进行检验,发现集雾台测量值与标准喷头流量最大误差为0.7%,说明该试验台可以满足测量时的高精度要求。

雾化喷头性能测试实时监控系统的设计

根据对控制要求的分析,采用西门子PLC+MCGS组态技术来实现恒压、恒流监控功能;PLC用来采集传感器的输入/输出信号,并且通过PLC闭环PI控制的方式实现对QSVY型电动调节阀的连续控制,达到管道出口参数恒定的目的;PLC通过各种传感器测量各设备的运行状态,并把信息传送给上位机,上位机组态软件通过监控画面把设备的运行状态变化用动画、曲线形式表现出来;试验时,采用美国喷雾系统公司的XR-TEEJET11002型喷头进行控制系统的控制性能分析;当K=0.3,T=0.04时,过程值与设定值曲线基本重合,最大控制误差为0.01Mpa,且输出几乎不振荡,并可实现压力0.01Mpa的调节精度,流量1L/min的调节精度,说明本设计系统可靠。

喷射剂室内药效测定雾化喷头的性能观察

目的选择性能稳定的雾化喷头用于喷射剂室内药效测定,探索提高试验质量的方法。方法观察比较WNA-1型专用雾化喷头和国标GB13917.1-92规定的JM-2型雾化喷头性能,包括流量、流程和粒度分布以及对杀虫喷射剂室内药效测定结果的影响。结果WNA-1型与JM-2型相比流量小、流程短但范围大,并且粒度分布均匀、雾化效率高,杀虫剂室内药效测定重复试验结果间变异度小。结论WNA-1型喷头性能较好,有利于提高喷射剂室内药效测定试验的稳定性。

雾化喷头供液管道系统设计

针对目前精确施药技术存在的问题,提出了雾化喷头供液管道系统设计。对系统的设计方案及设计方法进行了分析和说明,并进行相关的试验验证分析。通过相关计算及试验分析可知:供液管道流量按最大4 L/min计算,经圆整并参照圆管标准取管径为15 mm;所选用的电动调节阀的最小开度为18.4%,最大开度为86.5%,实际可调比值为7.07;压力测量误差最大为2%,平均误差为1.1%,取压力修正值为0.01 MPa,流量测量误差最大为2.4%,平均误差为1.2%。经系统误差修正后,所设计的供液系统满足精确施药的工艺要求。

新型自调节流量的雾化喷头的开发设计

阐述了如何运用Solidworks软件构建基于产品功能的三维参数化和系列化设计平台,设计方法新颖有效;并实例构建了一种新型水自调节流量的雾化喷头的设计平台,其自动调节的效果迅速快捷。

超细螺旋雾化喷头降尘技术及其应用

为解决煤矿粉尘污染问题,根据气水喷雾原理与涡旋气流生成特性,研制一种雾滴粒径小、降尘能力强的新型超细螺旋雾化喷头。首先,利用数值模拟软件探究不同参数下风流导向器内部风流场速度流线分布特征,得到风流导向器最佳螺旋效果参数;然后,搭建试验平台,测定超细螺旋雾化喷头性能参数;最后,通过超声波干雾抑尘效率对比试验,研究超细螺旋雾化喷头降尘性能,设计一套高效除尘设施,并将其应用于敏东一矿06回风巷。结果表明:当螺旋槽体与锥形壁面的夹角α为30°、风流导向器顶面直径与其高度比d为1.25时,风流导向器定向风流螺旋效果最佳;喷雾压力为0.4 MPa时,超细螺旋雾化喷头的雾化角最大,雾滴数量中占比90%的雾滴直径小于19.7μm,综合雾化性能最优,此时全尘降尘效率为92.18%,较超声波干雾抑尘全尘降尘效率提高10.21%。以超细螺旋雾化喷头为核心的全断面螺旋气动雾幕对呼吸性粉尘的降尘效率为88.8%~91.58%。

基于气力驱动的多喷头组合快速变量喷药系统设计

以提高喷雾喷药精准喷洒为目的,研究变量喷药机构及其自动控制系统,研制了一种利用气动喷雾喷头为核心部件的高速开关的单独喷药,平均开关响应时间低于1s;设计了配套气、液供给管路系统;使用MCU控制器主芯片选用STC8F2K64S4超高速8051单片机设计隔离驱动控制板,可将上位机的控制信号快速的转化为喷头的执行动作,上位机通过485通讯协议,对变量喷洒系统样机进行了性能试验,取得了较为满意的喷洒功能需求。

植保机械雾化喷头的设计

雾化喷头是植保机械核心的构成部分,其形式及结构的设计是否合理,极大地影响了喷头的喷雾性能。文章分析了植保机械雾化喷头的工作原理与种类,从结构设计、选定结构参数、Pro/E 参数化设计 3 方面探究了雾化喷头的有效设计。

Teejet雾化喷头的水力性能试验及工作参数优选

为探究Teejet雾化喷头工作参数对单喷头及组合喷洒水力性能的影响,进而得到雾化喷头的较优配置工况,该研究通过试验分析、理论计算和综合评价相结合的方法,探究等效直径、安装高度、工作压力对雾化喷头水力性能的影响规律;定量分析得到安装高度、工作压力、等效直径、组合间距与组合均匀性系数之间的关系;构建综合评价指标体系,采用主成分分析法确定雾化喷头最优配置方案。结果表明:1)随着工作压力的升高,喷头喷灌强度峰值逐渐增长;随着安装高度的升高,喷头的喷洒范围增大,水量分布更加均匀;相同安装高度和工作压力条件下,喷嘴的喷灌强度峰值与等效直径呈正比。2)3种等效直径喷头组合均匀性系数随工作压力和组合间距的变化趋势基本一致,组合间距对组合均匀系数的影响最为明显,随着喷头组合间距的增加,喷头的组合均匀系数大多呈先减小后增加再减小趋势。3)雾化喷头最优配置工况为喷嘴等效直径1.81 mm、安装高度0.6 m、组合间距0.2 m、工作压力400 kPa。该研究可为适用于温室的移动式微喷灌机组的参数配置提供依据,并为该机组在全国范围内的推广应用提供理论支撑。

聚焦式低频超声雾化喷头的设计及仿真

通过建立喷头理想数学模型的连续体纵向振动微分方程并求解,确定了喷头的结构尺寸;应用ANSYS软件建立了喷头的有限元模型,求解了该喷头在20～35kHz之间的固有频率和相应振型,通过尺寸调整和模态分析,确定了其纯拉压振型的固有频率为27 977Hz,而PV 70A检测喷头的实际拉压固有频率为28 319Hz,结果仅相差1.22%;为确定加载在换能器压电陶瓷上的电压对低频超声雾化喷头瞬态动力学特性的影响,建立了喷头的力电耦合有限单元模型,比较了喷头压电陶瓷在不同波形(正弦波电压、三角波电压和矩形波电压)以及不同大小(20,40,60,80,120,140,160V)的电压驱动下,喷头雾化面的瞬态响应规律。研究结果表明,正弦波和三角波电压激励的响应远小于矩形波,相对于正弦波和三角波电压,矩形波激励较为合理,其端面响应随激励电压的增大而增大,所设计喷头的结构满足要求。

基于Pro/E的快速联接雾化喷头设计

雾化喷头是工业生产过程中,广泛应用的喷雾降尘装置,介绍了一种快速联接雾化喷头及其结构组成,重点阐述了零件的三维造型建模,产品虚拟装配,指出利用Pro/E进行产品开发,大大提高了设计效率,缩短产品开发周期,降低制造成本。

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。

基于涡旋效应的雾化喷头及其在选煤厂的应用

雾化喷头的内部结构直接影响流体特性。文章详细介绍了一种具有涡旋效应的气水两相流雾化喷头及其内部结构、特性参数以及工作原理,并利用数值模拟辅助表征、研究了内部流场的多级涡旋效应。基于该喷头产生的特性流体,对马脊梁选煤厂的输煤系统进行气水雾化涡旋流体在集尘罩限定空间内降尘处理,并研究了粉尘浓度等相关参数,应用结果表明:在水压为0.24MPa,气压为0.45MPa的工况下可产生55°左右的雾化覆盖面积,单独使用喷头可达到85%以上的降尘率,配合集尘罩的系统整体降尘率可达92%以上,单个喷头耗水量低于1L/min,有效降尘的同时对煤流增湿较小,不影响煤燃烧的热效率。

新型五嘴雾化喷头喷灌强度及水量空间变化规律研究

为探明五嘴雾化喷头的喷灌强度及水量空间变化规律。采用自计雨量盒,喷头测试高度分别设置为0.5m、1.0m、1.5m、2.0m和2.5m共5个水平,在100kPa、150kPa、200kPa、250kPa、300kPa五个喷头工作压力下,测定喷洒水量、喷灌强度等指标,计算流量偏差系数。结果表明:0.5m安装高度,200kPa下均匀度最高。增大喷头工作压力、升高喷头安装高度均有利于水量的扩散;喷头的安装高度过低会导致较高的水量峰值,易产生地表径流,0.5m高度水量峰值变化范围为6.06mm/h^7.44mm/h。结果可为确定喷灌系统雾化指标和喷头安装高度提供参考依据,避免因水量峰值过大而产生地表径流。