圆形喷灌机非旋转喷头流量系数的研究

分析推导了圆形喷灌机非旋转喷头圆锥形喷嘴流量系数的影响因素和理论公式,并分别对国外D3000喷头和国产PZ喷头的流量系数进行了测试。结果表明:D3000和PZ喷头流量系数的理论计算平均值为0.9377,D3000喷头流量系数测试平均值为0.969,因PZ喷头加工制造精度差,其流量系数测试平均值为0.9121。喷头流量系数的测试平均值高于理论计算平均值3.3%。当圆锥形喷嘴锥角为10.01°～23.18°时,流量系数的合理范围为0.93～0.98,取建议值0.95时,喷头流量的理论计算值与测试值的相对误差均值小于2%,完全可以满足圆形喷灌机喷头配置精度的要求。

动态水压下非旋转式折射喷头水力特性

为解决非旋转式折射喷头水量分布集中，打击动能较大的问题，构建了动态水压喷灌测试平台。选择Nelson D3000型喷头为研究对象，施加以三角函数型动态变化的水压，对喷头的径向水量分布与能量分布进行测试，并与恒压条件下的水量和能量分布进行对比。结果表明：构建的动态水压测试平台能够满足对动态供水压力的要求，施加了动态水压的NelsonD3000型喷头径向湿润范围由恒压时的0．85～1．36m增加到2．55～4．42m，喷灌强度最大值降低67．6％～78．4％，能量通量密度最大值降低52．9％～71．6％，说明采用动态水压供水可以有效地改善Nelson D3000型喷头的径向水量分布和能量分布。

流道出射角对单一流道结构非旋转折射式喷头水量分布及均匀性的影响

为探索单一流道结构非旋转折射式喷头水量分布及均匀性与流道出射角之间的关系,以Nelson D3000型蓝色喷盘为本体,设计7个不同流道出射角(-45°、-30°、-15°、0°、15°、30°、45°)的喷盘,测试并分析了50kPa压力下的实际射流出射角和单流道水量分布,模拟了单喷头水量分布和3.0m喷头间距下的组合水量分布,并计算出组合均匀性系数。结果表明,实际射流出射角略大于喷盘流道出射角。当流道出射角由-45°增至15°时,射程增大2m,单流道径向点喷灌强度最大值降低59%,径向湿润范围增加91.94%,垂直于径向的水量分布更均匀,且单喷头喷灌强度峰值减小,组合喷灌强度最大值下降;但流道出射角继续增至45°,各水量分布反而不均。流道出射角为15°喷头的单流道水量分布、单喷头水量分布和组合喷头水量分布较好。组合均匀性系数随流道出射角的增加呈先增大后减小的变化趋势。

流道结构对非旋转折射式喷头水力性能影响的试验研究

以非旋转折射式喷头为研究对象,设计散水盘的流道长度、流道个数和流道出口形状,通过正交试验测试了单喷头水量分布,采用线性插值法计算射程,通过直接叠加法得到组合水量分布,计算了2.5m喷头间距下的组合均匀性系数,并运用极差分析法研究了流道结构参数对喷头水力性能的影响。结果表明:不同流道长度、流道个数和流道出口形状非旋转折射式喷头的单喷头水量分布呈波浪形上下浮动,但波动的幅度有差异。流道结构参数对射程影响的主次顺序为流道长度、流道个数、流道出口形状,对喷灌强度峰值影响的主次顺序为流道个数、流道长度、流道出口形状,对组合喷洒均匀性系数影响的主次顺序为流道个数、流道长度、流道出口形状。