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流量可调喷头的仰角机构和雾化调节器为研究重点,以技术探索、工艺研究、模型构建和工程设计为技术支撑,采用多学科技术领域的新理论、新方法,在已有技术成果研究的基础上,通过理论分析、数值模拟、试验研究相结合的方法,研制出了KDZY系列流量可调喷头。对流量可调喷头的射程、雾化程度、喷嘴、仰角、水量分布、均匀性等进行了试验研究。具有自主知识产权的流量可调喷头的研制成功,可有效促进我国喷灌行业的健康发展,同时符合我国精准喷灌技术发展趋势。主要研究工作和创新成果:
1、简要介绍了我国喷灌技术存在的主要问题,论述了目前国内外流量可调喷头的发展现状与趋势,了解并掌握了流量可调喷头设计及水力性能参数评价方法与研究现状。
2、研制的KDZY系列流量可调喷头,在理论分析和试验研究的基础上,确定了喷头喷体、喷管、空心轴等技术参数。KDZY系列流量可调喷头的关键技术为喷头仰角可调机构和可旋转雾化调节器。该技术具有雾化程度可调、喷头喷射仰角可调等多种功能,实现了0°~30°范围内喷头仰角的任意可调。
3、创新地提出了喷头仰角调节机构。使用球形阴阳接头连接,设置定位齿用来控制球形接头稳定,喷头只能在竖直面内左右移动来改变仰角角度,设置了限位杆,保障喷头仰角调节到合适角度后稳定工作;将喷体与空心轴的螺纹固定连接改进为可以在竖直平面内转动的绞状连接,实现了喷头仰角角度可以调节的目的,配备有刻度盘,仰角调节更加直观。
4、创新地提出了可旋转雾化调节器。通过旋转螺钉改变调节器挡水薄片和水流的接触面积,使其夹角改变,同时改变喷洒水滴的大小,实现喷头流量、雾化及射程同步调整,能更好的适应有风情况。
5、KDZY系列流量可调喷头进行水力性能试验均满足设计要求。系列流量可调喷头在不同工作压力、不同喷头仰角和不同散水针角度下进行试验,结果表明:随着仰角角度的增大,喷头射程变大,反之越小;另外,随着散水针角度增大,喷头射程减小,雾化程度变大。其中:KDZY-4型流量可调喷头经水力性能试验各项技术指标均满足并优于国标,喷头在300kPa工作压力下,仰角为15°、散水针0°的试验值为射程17m,平均喷灌强度3.03mm/h,转动均匀性的偏差为1.8%(国标规定转动均匀性的偏差为12%);采用CFD软件对KDZY-4喷头展开模拟研究,分析了仰角角度、散水针角度对喷头的影响,模拟结果与试验基本一致。
采用模糊综合评判对KDZY系列喷头进行水力性能评价,结果表明:KDZY-4评判为最佳,研制的KDZY系列喷头与传统的喷头相比具有更优越的水力性能。
1、简要介绍了我国喷灌技术存在的主要问题,论述了目前国内外流量可调喷头的发展现状与趋势,了解并掌握了流量可调喷头设计及水力性能参数评价方法与研究现状。
2、研制的KDZY系列流量可调喷头,在理论分析和试验研究的基础上,确定了喷头喷体、喷管、空心轴等技术参数。KDZY系列流量可调喷头的关键技术为喷头仰角可调机构和可旋转雾化调节器。该技术具有雾化程度可调、喷头喷射仰角可调等多种功能,实现了0°~30°范围内喷头仰角的任意可调。
3、创新地提出了喷头仰角调节机构。使用球形阴阳接头连接,设置定位齿用来控制球形接头稳定,喷头只能在竖直面内左右移动来改变仰角角度,设置了限位杆,保障喷头仰角调节到合适角度后稳定工作;将喷体与空心轴的螺纹固定连接改进为可以在竖直平面内转动的绞状连接,实现了喷头仰角角度可以调节的目的,配备有刻度盘,仰角调节更加直观。
4、创新地提出了可旋转雾化调节器。通过旋转螺钉改变调节器挡水薄片和水流的接触面积,使其夹角改变,同时改变喷洒水滴的大小,实现喷头流量、雾化及射程同步调整,能更好的适应有风情况。
5、KDZY系列流量可调喷头进行水力性能试验均满足设计要求。系列流量可调喷头在不同工作压力、不同喷头仰角和不同散水针角度下进行试验,结果表明:随着仰角角度的增大,喷头射程变大,反之越小;另外,随着散水针角度增大,喷头射程减小,雾化程度变大。其中:KDZY-4型流量可调喷头经水力性能试验各项技术指标均满足并优于国标,喷头在300kPa工作压力下,仰角为15°、散水针0°的试验值为射程17m,平均喷灌强度3.03mm/h,转动均匀性的偏差为1.8%(国标规定转动均匀性的偏差为12%);采用CFD软件对KDZY-4喷头展开模拟研究,分析了仰角角度、散水针角度对喷头的影响,模拟结果与试验基本一致。
采用模糊综合评判对KDZY系列喷头进行水力性能评价,结果表明:KDZY-4评判为最佳,研制的KDZY系列喷头与传统的喷头相比具有更优越的水力性能。