喷头旋转式散水盘散水齿结构优化设计

通过喷头散水机构对水流的粉碎,可以提高喷头近处水量,改善喷头水量分布。旋转式散水盘在水流的冲击下做间歇式旋转运动,能够在不减少射程的基础上提高喷灌均匀度。散水齿结构尺寸直接影响散水盘对喷头水力性能的影响。以散水齿影响区域的最短射程R和影响区域角度范围α为散水齿的优化指标,利用正交试验法,研究散水齿结构尺寸(散水齿宽度a,散水齿插入射流深度h和水射流出口至散水齿的距离c)对水力性能的影响,并获得各因素对水力性能的影响规律,提出散水齿的2种最佳结构尺寸,即a=1.6 mm、h=1 mm、c=4 mm以及a=1.6 mm、h=0、c=9 mm。根据旋转喷头的径向水量分布由散水齿影响的水量分布与无散水齿的水量分布按照一定喷洒次数比率叠加而成的规律,依据最终喷头径向水量分布呈较为理想的'三角形',建立了散水齿影响区域最短射程的计算方法。

阻尼喷头动能分布试验及模型

针对阻尼喷头外流场水力学特性研究较少的问题,该文研究了单位体积动能、动能强度与有无散水齿、不同喷嘴直径之间的关系。在工作压力分别为175、200、250和300 k Pa,喷嘴直径分别为3.6、4.0、4.4和4.8 mm下,采用激光雨滴谱仪对Nelson R33阻尼喷头的水滴直径、速度和数目等参数进行试验测试,并对试验结果分析及模型建立。结果表明：有无散水齿条件下的单位体积动能均有逐渐增大的趋势;距喷头相同测点处,单位体积动能随喷嘴直径的增大而减小;给出了有无散水齿下不同喷嘴阻尼喷头单位体积水滴动能分布模型,相关系数均在0.94以上;在距喷头0～4 m,不同喷嘴直径的动能强度较小且差值不超过0.002 W/m^2,在距喷头较远处,不同喷嘴直径的动能强度差值较大,最大差值达到0.006 W/m^2。有散水齿时,动能强度在不同压力下波动均比较小,差值不超过5%。该结果为进一步研究阻尼喷头外流场水力学特性提供理论依据。