本文介紹了六方(四方)型搖臂式噴頭的發明思路、初試結果與評價,指出了開發六方(四方)型搖臂式噴頭的必要性與可能性,規定了具體的性能指標,指出了今后擬重點開發的結構方案。

本文詳細介紹了六方(四方)型搖臂式噴頭的噴灑機理、主參數實驗優化結果和其對應的徑向、周向水量分布特征

插臂式噴頭搖臂是變截面、沖擊動載荷構件。文中對這一構件進行了強度分析與計算，建立了強度計算的受力模型，給出了搖臂強度計算公式及計算實例。

在不改變噴頭原有結構的基礎上,設計了一種由上支撐桿、下支撐桿、限位桿、柔性波紋管組件、內螺紋空心軸、定位螺釘、調節螺釘等組成的噴頭仰角調節機構,實現噴頭仰角在13°、18°、23°、30°4個角度的調節,并對安裝了該機構的噴頭進行了水力性能試驗。結果表明,噴頭仰角為23°時,不同工作壓力下噴頭的射程均最大;在23°與30°時組合均勻度系數相對較大,最利于組合噴灌。不同工作壓力下,平均噴灌強度隨著噴頭仰角的減小而增大。噴頭仰角由23°減小到13°時,噴頭噴灑水滴的飄移損失減小,平均噴灌強度增加,因此噴頭仰角減小可以增強其抗風、抗坡能力。仰角越小,噴頭射程末端降水量變化越劇烈,導致噴頭噴灑降水量分布不均,所以仰角調節不宜過小。安裝了仰角調節機構的噴頭在各象限的轉動誤差均小于±10%,其轉動均勻性符合要求。

搖臂式噴頭工作的科學原理 搖臂式噴頭是很多水利工程都會使用的機器，然而大部分的人 都會想知道搖臂式噴頭的一些原理。下面為您精心推薦了搖臂式噴頭 工作科學原理，希望對您有所幫助。 在噴頭的工作過程中，搖臂它的作用是撞擊噴體(或噴灌)使噴 頭旋轉;偏流板它和導流板的作用是給搖臂的運動加速的，使水流的 動能它最大限度地轉換為搖臂的撞擊的能量;搖臂彈簧它的作用是使 搖臂回位和蓄、放搖臂的能量。這幾個部件它是噴頭運轉的關鍵的部 件。搖臂的外形尺寸它和重心位置、搖臂彈簧的彈性大小它和導水器 各部分的尺寸、相對位置都將直接影響噴頭的正常工作的。 (1)利用水流的沖擊，將水流它的動能傳遞給搖臂，噴體的靜摩 擦轉動力矩它大于搖臂的靜摩擦轉動力矩的，噴體它不轉動而搖臂沿 與噴頭轉動相反的方向轉動;由于搖臂彈簧的作用，搖臂它在轉過一 定角度后開始向回轉動。如不考慮摩擦，出水

中噴ZY系列搖臂式噴頭

茶園采用噴灌裝置,要選擇一種好的噴頭,既要要求機械性能好,即結構簡單,工作可靠;又要求其水力性能好,也就是能滿足噴灌的主要技術要求。因而噴頭的設計和科學的管理都需要了解影響這些水力參數(射程,噴灑均勻度和水滴直徑)的因素,以便在實踐中根據需要調節或選擇這些水力參數,使之符合生產的要求。一、影響噴頭射程的因素噴頭的射程主要決定于工作壓力和流量,但其影響因素很多,諸如噴頭仰角、噴嘴形狀、噴體結構、穩流器、旋轉速度。粉碎機構以及風向風速等,都可以不同程度地影響其工作效果。現就幾項主要因素分析如下。

分析了搖臂式噴頭搖臂斷裂的主要原因，根據對搖臂動應力變化的實際測量，對如何分析與提高搖臂強度進行了探討。

隨著噴灌技術快速發展,非圓形噴灑域問題引起人們重視。本文指出了傳統全圓或扇形噴灑域噴頭存在的問題,討論了非圓形噴灑域噴頭實現意義,并對國內外非圓形噴灑域噴頭實現方法及其優缺點進行了歸納總結;在此基礎上,通過分析噴頭射程的影響因素,給出了非圓形噴灑域噴頭實現的理論途徑,為以后搖臂式噴頭非圓形噴灑域實現方法的研究提供了依據。

提出臂式噴頭和全射流噴頭的計算公式,通過實驗對比它們的參數。結果表明,全射流噴頭步進角度和步進頻率主要由導管長度決定,導管越長則步進角度越大,步進頻率越小。對于臂式噴頭,它的步進角度和步進頻率的可改變幅度不大,因此全射流噴頭具有一定優越性。提出了全射流噴頭步進角度與管長之間的關系式,左右壓差與導管長度和工作壓力的經驗公式。

介紹nelson公司r2000wf噴頭的結構組成和工作原理,對r2000wf噴頭和相近搖臂式噴頭的水力性能進行了比較試驗和分析。研究表明:在相同額定工作壓力下,r2000wf噴頭與搖臂式噴頭相比,其流量平均要小13.2%,射程平均增大4.5%,末端水滴直徑小,水量分布更均勻。由于其獨特的阻尼部件,r2000wf噴頭轉速慢而穩定,工作可靠,使用壽命較長。r2000wf噴頭在0.2~0.25mpa工作壓力下水力性能優于相近搖臂式噴頭,完全符合噴灌工程技術規范。

噴頭的射程及其變化規律決定噴灑域的大小和形狀,而噴嘴前的水流壓力和噴嘴直徑則是影響噴頭射程的主要因素。在分析噴嘴前水流壓力與噴頭出流量關系、噴頭射程與噴頭出水流量之間的關系的基礎上,提出了在噴頭座的下端增加一個流量調節附加裝置可實現全圓旋轉搖臂式噴頭的非圓形域噴灑方案。采用具有“十”字孔結構的流量調節器,十字孔的寬度為πd嘴/4,長度為5πd嘴/8,可實現方形噴灑。

用pro/e軟件建立噴頭內流道的三維實體模型,選擇rngk-ε模型在cfd軟件fluent中模擬了雨鳥30psh型搖臂式噴頭在10種入口壓力和4種主噴嘴直徑組合下的內流道流場,分析了噴頭主副噴嘴的流量、入口壓力與出口平均速度等參數的關系。研究結果表明:主噴嘴直徑增大時,副噴嘴流量幾乎不變;主、副噴嘴的流量分配比例由主噴嘴直徑決定,與入口壓力無關。入口壓力增大,主噴嘴出口平均速度增大,但副噴嘴出口平均速度不變。噴頭主、副噴嘴的平均湍動能隨入口壓力增大而增大,不受主噴嘴直徑變化的影響。主噴嘴出口靜壓力、湍動能和速度的標準差、副噴嘴出口靜壓力標準差與入口壓力近似成正比;而副噴嘴出口湍動能和速度的標準差隨主噴嘴直徑或入口壓力增大產生較大的無規律變化。噴頭內流道流場的可視化結果顯示噴頭副噴嘴與彎管連接處靜壓力較大,接近噴頭入口靜壓力。

全射流及搖臂式噴頭水量分布形狀分析及組合計算

我國搖臂式噴頭的研究與發展 摘要：綜述了國內外搖臂式噴頭的發展歷程和未來趨勢，詳細分析了近期搖臂式噴頭的新型 結構與適用特點，結合我國實際情況論述了我國在搖臂式噴頭的研究與生產中存在的研究手 段單一、研究力量單薄、企業缺乏產業化等問題，提出要應用新發展的計算流體動力學、計 算結構動力學和粒子成像速度場儀等技術進行噴頭基礎理論研究，加強聯合攻關，建立質量 監督體系等發展搖臂式噴頭的對策和建議。 關鍵詞：搖臂式噴頭；噴灌設備；節水灌溉 前言 當前，推廣以噴灌、微灌為代表的先進節水灌溉技術是發展節水農業、提高水利用系數的重 要舉措。截止到2002年底，我國的噴微灌技術推廣面積已達273萬h㎡。搖臂式噴頭是噴 灌系統和噴灌機組中最重要的設備之一，對其基礎理論、設計方法和噴灑性能等的研究一直 是關注熱點。近幾年，新發展的理論與技術在搖臂式噴頭（包括垂直搖臂式噴頭）中

該文針對搖臂式噴頭副噴嘴為圓形,徑向水量分布中部較高不利于組合的問題,根據水射流原理,設計出一種新型結構的副噴嘴,其上端設有蓋板,起到阻擋水流的作用,使副噴嘴水流射出后主要分散在近處,從而有利于提高組合噴灑的均勻性。分別對15py、20py、30py搖臂式噴頭副噴嘴改進前后的水量分布進行了對比試驗,同時,以正方形布置方式為例,計算出不同組合間距下的噴灑勻性系數。結果表明:副噴嘴的改進消除了改進前噴頭中間部分水量,使徑向水量分布呈"三角形"。改進副噴嘴后提高了均勻性系數,不同組合間距下的值均為80%以上,平均噴灌強度符合噴灌規范中的要求。最后,提出副噴嘴改進后15py,20py,30py搖臂式噴頭的最佳組合間距分別為1.2r,1.3r,1.1r,計算出組合均勻性系數值分別為85.6%,86.3%,85.3%。改進后的副噴嘴對噴灑均勻性有較好的改善作用。

浙江新昌噴灌機廠和江蘇金壇噴灌機廠制造十種py_1系列單雙噴嘴、低仰角搖臂式噴頭(型號見附表).上述十種噴頭是py_1系列搖臂式噴頭的新品種.它具有高度的三化水平,除噴體外其余另部件與已鑒定的同型號噴頭通用.并在江蘇工學院排灌機械研究所試驗場進行了水力性能試驗,全部達到或超過

穩流器是噴頭內的主要過流部件,噴頭內過流部件的壓力損失是評價噴頭好壞的指標。利用ansys/flotran有限元分析軟件,根據噴頭內部流體流態,激活標準k-ε湍流模型,對裝有不同型式穩流器的py130型噴頭內部三維流場進行數值模擬。經過建模、分網、加載、計算這一流程,對噴頭內流場進行微觀化分析,得出速度矢量分布圖和壓力等值分布圖,直觀地反映了噴管內部流場紊流程度變化和壓力變化并可得出噴頭水力損失值,為噴頭的優化設計提供合理的依據。

應用cfd通用軟件fluent模擬了py140型搖臂式噴頭的內流道在安裝兩種常用穩流器和不安裝穩流器情況下的三維黏性流場,分析了三種穩流器情況下噴頭流量、內流道靜壓力分布以及出口斷面平均湍動能隨進口工作壓力的變化規律,并進行了試驗驗證。研究結果表明不同進口工作壓力下噴頭流量的計算值要高于實測值約11%,但兩者的變化趨勢非常一致。噴頭安裝穩流器有助于消除內流道中的渦流和橫向流,降低噴頭出口湍動能值,但在一定程度會增加內流道阻力損失,影響噴頭的過流能力。此外,常用的90°出口擴散角的圓錐形噴嘴容易在噴嘴出口附近產生逆流。數值模擬和試驗表明,減少噴嘴出口擴散角可改善噴嘴出口流態,提高噴頭流量。

江蘇工學院排灌機械研究所等單位研制的“py2型金屬搖臂式噴頭”通過了機械電子工業部工程農機司的科技鑒定,且河南駐馬店噴灌機廠已銷售py2型中的40py2型噴頭數萬只。py2型噴頭有六個系列:50py2、40py2、30py2、20py2、15py2、10py2,共48個型號293個規格。在三個系列中每個系列有三種噴頭仰角,30°、22.5°、157°;另三個系列中每個系列有兩種噴頭仰角為27°、23.5°。整個系列均有單、雙噴嘴,可作全圓或扇形噴灑。

采用承雨筒測量法,對目前市場上常用的zy-2搖臂式噴頭采用18m×18m布置方式在不同氣象條件下的組合噴灌主要技術參數開展田間試驗研究。結果表明,組合噴灌均勻系數、噴灑水利用系數均在0.8以上,蒸發漂移損失的測試值為0.8%~14.28%,主要集中在4%~10%。構建了組合噴灌主要技術參數與主要氣象因素、工作壓力的回歸模型,分析得出影響噴灑水利用系數、蒸發漂移損失的最主要因素是風速,其次是溫度,相對濕度的影響最小。影響組合噴灌均勻系數的主要因素依次為空氣溫度和風速。

一種新型搖臂式換向噴頭