SSQ系列射流施肥器水力性能试验研究

基于农业生产中水肥一体化技术的施肥要求,该研究对国内常用的SSQ系列射流施肥器进行了性能测试。以吸肥量、进出口压差等指标为研究目标进行了施肥器水力性能的分析和预测,推导了SSQ系列射流施肥器开始吸肥和吸肥效率最高时进出口压差与进口压力的关系公式。结果表明:在正常工作阶段,SSQ系列射流施肥器的吸肥量随进出口压差的增加而增大,在空化条件下达到极限工况;8种不同规格施肥器在进口压力超过0.20 MPa时才能充分发挥吸肥性能;正常工作阶段临界压差与进口压力关系公式的斜率与试验值的误差小于15%,斜率的大小主要受喉管截面和喷嘴出口截面的面积比影响;效率最高时进出口压差与进口压力关系公式的斜率与试验值的平均相对误差为17%,验证了该关系公式的合理性。该文提出的SSQ系列射流施肥器水力性能预测公式可为同类产品的设计和应用提供参考。

喷嘴长度对射流式施肥器性能影响的数值研究

为强化施肥器的吸肥性能,提出采用计算流体力学手段研究喷嘴长度对射流式施肥器吸肥性能的影响。建立不可压缩多相流模型,基于该模型研究喷嘴长度对射流式施肥器的吸肥性能的影响,并对其影响机制进行调查分析。研究结果表明:喷嘴长度对射流式施肥器的吸肥性能有显著影响,当喷嘴长度过长时,施肥器的吸肥量增长受限,吸肥性能降低。不同进出口压差条件下,喷嘴长度为L施肥器的吸肥浓度、进口流量比和吸肥效率这几个指标也均为最低;且当进出口压差为1.0 MPa时,喷嘴长度较小的施肥器的吸肥量均比喷嘴长度为L时的吸肥量大10%以上。通过对施肥器内部流场进行分析得到,施肥器内部负压分布是影响吸肥性能的关键,而较大的喷嘴长度则会限制吸肥腔内部的负压分布面积导致更加剧烈的空化现象,进而影响其相应的吸肥性能。