新型低飘移喷头性能试验分析
低压旋流喷嘴喷雾特性数值仿真及结果分析
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低压旋流喷嘴喷雾特性数值仿真及结果分析
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低压旋流喷嘴喷雾特性数值仿真及结果分析_董星涛
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闫云飞2等用实验方法研究了石灰浆液雾化旋流喷嘴冉景煌3等提出了渐扩切向槽旋流喷嘴尹俊连4等为揭示旋流喷嘴内部流场机理进行了数值仿真和实验研究还有关于高压旋流方面的研究57park8提出了一种计算液滴尺寸分布的非线性模型nuyttens9和paineye10也进行了相关研究
第 28 卷第 11 期 2011 年 11 月
（2）空心型。7、8、9、10、13、14 号喷嘴的出口轴向 速度分布则是中心小，周边大。典型代表如图 4 所示， 其为 7 号喷嘴轴向速度梯度分布图。该图说明液体经 过旋流室的旋转流动后直接在喷嘴出口出现发散现 象。其喷雾形状一般是空心圆锥形。
流场机理进行了数值仿真和实验研究，还有关于高压 旋流方面的研究［5-7］，Park［8］提出了一种计算液滴尺寸 分布的非线性模型，Nuyttens 和 ［9］ Paineye 也 ［10］ 进行了 相关研究。目前的喷雾器存在很多问题，靠灌装高压 使液体雾化的喷雾器存在易爆炸等安全隐患，在施药 方面，由于喷嘴结构不适或参数不优化，喷雾产生较 多大粒子，在距喷嘴近处降落地面，能击中目标物的 粒子很少，影响杀虫效果，而且还造成药剂浪费和环 境污染。
喷头时间响应指数测试方法
喷头时间响应指数测试方法1.引言1.1 概述喷头时间响应指数是衡量喷头响应速度的重要指标，它描述了喷头在接收到指令后，开始释放液体或气体的时间。
喷头时间响应指数测试方法则是一种用来测量和评估喷头响应速度的方法。
随着科技的不断发展和工业生产的提升，喷头在各个领域的应用日益广泛。
无论是在喷绘打印、化工喷雾、火灾灭火器还是噴漆等领域，喷头的时间响应速度都对其性能和效果产生重要影响。
因此，准确、可靠地测试喷头时间响应指数对于提高喷头的质量和性能至关重要。
喷头时间响应指数测试方法要关注喷头反应时间的准确测量和评估。
常用的测试方法包括使用高速相机和激光测距仪等设备来记录喷头开始释放液体或气体的时间，以及使用计时器或数据采集设备来精确计算和分析喷头的响应速度。
此外，喷头时间响应指数测试方法还需考虑相关因素对测量结果的影响。
例如，喷头结构、喷嘴直径、液体或气体的性质等，都可能对喷头的时间响应指数产生影响。
因此，在进行实际测试时，需要对这些因素进行充分的控制和考虑，以获得准确可靠的测试结果。
综上所述，喷头时间响应指数测试方法是一种用来测量和评估喷头响应速度的重要工具。
通过准确、可靠地测试喷头时间响应指数，我们可以进一步优化喷头的性能和工作效率，提高其在各个领域的应用价值。
在本文接下来的内容中，我们将详细介绍和讨论喷头时间响应指数测试方法的要点和实际应用。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可包括以下几个方面：文章结构是指整篇文章的组织方式和框架，合理的结构能够使文章内容更加清晰、逻辑性更强。
本篇文章的结构主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要对文章的研究背景、意义和目的进行介绍，使读者对喷头时间响应指数测试方法有一个整体的了解。
同时，引言部分也可以对相关研究进行综述，指出前人研究的不足之处，以及本文所要解决的问题。
正文部分是文章的核心部分，可以根据需要划分为若干个小节，每个小节可以详细介绍喷头时间响应指数测试方法的一个要点。
农药冠层穿透性与漂移性实验
文献综述农药喷洒技术是利用喷雾器的雾化作用，将药剂粉碎成大量细微雾滴并发射出去，使药剂接触害虫达到杀虫目的的一种施药技术。
根据不同杀虫剂的作用性质、作用时间，不同的剂型，不同性能的制剂，选择相适应的病虫害防治药械，其核心是针对不同的防治对象和环境条件选择不同的喷洒设备，通过对喷雾雾滴的控制，最大限度地发挥农药的性能，并减少药剂的浪费和对环境的污染。
因此，在实际工作中，应根据靶害虫和环境特点选择合适的喷洒技术。
同一种农药防治同一种病、虫、草害的效果，除了农药的药性及其他因素外，喷雾雾滴起着很大作用。
因此，农用喷头的冠层穿透性和飘移性成为了当前的热点，它的测试分析对于提高农药使用效率和促进农林可持续发展有着重要意义。
本文就在了解国内外喷雾性能测试分析研究现状的基础上，探讨雾滴性能对于衡量农药喷雾机的意义作用，论述分析了农药雾滴尺寸和分布的必要性。
农药在实际喷洒过程中常常利用喷雾器的雾化作用将药剂粉碎成大量细微雾滴，这样可以提高农药的作用效率。
其核心是根据不同防治对象和环境条件选择不同的喷洒设备，通过对喷雾雾滴的控制，最大限度地发挥农药性能，减少药剂的浪费以及对环境的污染。
目前农业中常用的雾化喷头大致有：转笼式、转子式、液力式、扇形雾式以及风送式。
国内外对用各种喷头喷洒农药后，药剂对作物的冠层穿透性进行了大量研究。
张慧春，郑加强，周宏平，等进行了转笼式生物农药雾化喷头的性能试验[1]。
实验中文研究了喷施生物农药的专用转笼式离心喷头，并测试了其雾化性能和生物活性保持率。
建立性能测试系统，利用粒子图像测速系统和激光粒度仪研究生物农药离心雾化喷头的转笼直径、丝网目数等结构参数，流量、转速等操作参数和生物农药制剂选择对于雾滴流场均匀性、雾滴粒径分布、生物农药活性的影响。
通过对转笼直径、丝网目数、输药流量、转笼转速因素的转笼喷头雾化性测试以及一系列的实验，发现转笼输液装置的双侧对称进液比单侧进液时雾滴流场均匀性提高，为了保证生物农药活性，转笼式喷头的转速不宜太高。
风幕式喷杆喷雾雾滴特性与飘移性能试验
风幕式喷杆喷雾雾滴特性与飘移性能试验贾卫东;闻志勇;燕明德;欧鸣雄;陈志刚;董祥【摘要】In order to study the relationship between the droplet characteristics and drift in the air-assist boom sprays, the droplet diameter, distribution of velocities and drift were tested by Lechler nozzle st110-01at different spraying pres-sure for different wind speed with various distances between the nozzle and the target, using the laser particle size analysis system, PIV analysis system and the collection spray test equipment. Analyse and discuss the relationship between the droplet diameter, velocity and drift. Experimental results showed that the droplet diameter decreased, the droplet velocity increased and drift increased with the increasing of the spraying pressure;the droplet diameter increased, the droplet ve-locity and drift decreased gradually with the increasing of the distances between the nozzle and the target ( 400 mm-600mm); the droplet diameter decreased with the increasing of wind speed, the distance between the nozzle and the tar-get has a great influence on the droplet drift. The research can provide a reference for the proper use of spraying system operation parameters, and the research has a significance in reasonably spraying pesticide, enhancing the efficiency of the air-assist boom sprayer, decreasing the drift efficiency and increasing the droplet coverage areas.%为了描述风幕式喷杆喷雾雾滴特性与飘移性能之间的关系，运用激光粒度分析仪、粒子图像测速( PIV )和集雾试验测量装置对 Lechler 标准扇形喷头ST110-01在不同喷雾压力、风幕出风口风速和喷雾高度情况下的雾滴粒径、速度分布和飘移进行了试验，但飘移率逐渐变大；在400~600mm 时，增大喷雾高度使雾滴粒径变大，雾滴的运动速度逐渐变小且飘移率变小；增大风幕出风口风速使雾滴粒径变小，此时喷雾高度对雾滴飘移率有着很大的影响。
喷头喷嘴检测报告
喷头喷嘴检测报告1. 引言本报告旨在对喷头喷嘴进行全面的检测分析，以确保其性能和质量符合预期要求。
喷头喷嘴是一种常见的工业设备，用于将液体或气体以喷射方式释放出来。
其有效性和稳定性对于液体和气体传输的效率和准确性至关重要。
2. 检测目的喷头喷嘴的检测目的是评估其性能、流量和均匀度等关键指标，以确保其正常工作并满足生产和质量控制要求。
本次检测报告将包含以下内容：•喷头喷嘴的尺寸和外观检测•喷头喷嘴的流量和压力测试•喷头喷嘴的喷雾效果评估3. 检测方法3.1 尺寸和外观检测通过目视检查和使用量具，对喷头喷嘴的尺寸和外观进行检测。
主要检查以下指标：•喷嘴孔径的直径是否符合规定尺寸•喷头喷嘴的表面是否平整和光滑•喷头喷嘴的连接部件是否完好3.2 流量和压力测试使用流量计和压力计等专业设备，对喷头喷嘴的流量和压力进行测试。
主要测量以下指标：•喷头喷嘴的流量输出是否稳定•喷头喷嘴的流量是否符合生产要求•喷头喷嘴的喷射压力是否达到预期值3.3 喷雾效果评估利用高速摄影仪和相关软件，对喷头喷嘴的喷雾效果进行评估。
主要评估以下指标：•喷头喷嘴的喷雾均匀度•喷头喷嘴的喷雾粒径分布•喷头喷嘴的喷雾覆盖面积4. 检测结果4.1 尺寸和外观检测结果经过尺寸和外观检测，喷头喷嘴的尺寸和外观都符合要求。
喷头喷嘴的孔径直径为X毫米，表面平整光滑，连接部件完好无损。
4.2 流量和压力测试结果流量和压力测试结果显示，喷头喷嘴的流量输出稳定且符合生产要求。
喷头喷嘴的流量达到X立方米/小时，喷射压力为X巴。
4.3 喷雾效果评估结果喷雾效果评估结果显示，喷头喷嘴的喷雾均匀度良好，喷雾粒径分布均匀且符合要求。
喷头喷嘴的喷雾覆盖面积为X平方米。
5. 结论根据尺寸和外观检测、流量和压力测试以及喷雾效果评估的结果，可以得出以下结论：•喷头喷嘴的尺寸和外观符合要求，无明显缺陷•喷头喷嘴的流量输出稳定且符合生产要求•喷头喷嘴的喷雾均匀度良好，粒径分布均匀且覆盖面积符合要求综上所述，喷头喷嘴经过全面检测后达到预期要求，可以正常使用于生产和质量控制过程中。
低频超声雾化喷头优化设计及试验
的目的就是求解合适的工作频率. 借助著名的显式 动力学分析软 件 LS - DYNA 来实现, 从 20 kH z到 45 H z之间搜 索 20 阶模态, 求解后 的部分模 态见 图 4.
图 4 结点位移图 F ig. 4 Sketch of node disp lacem ent
( 4) 难以产生超细雾滴. 根据理论计算结果, 要 产生粒径 1 m的雾滴, 换能器的厚度为 0. 3 mm, 显 然这个厚度无论从制造角度, 还是从强度可靠性考 虑, 都存在很大问题.
为克服高频雾化存在的问题, 笔者设计了一种 新型低频超声驱动的营养液雾化喷头, 其驱动频率 介于 20 ~ 100 kH z之间, 其结构示意图见图 1.
2009年 1月 第 30卷 第 1期 Jan. 2009 V o.l 30 N o. 1
低频超声雾化喷头优化设计及试验
高建民, 任 宁, 顾 峰, 黄卫星
(江苏大学 现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室 /江苏省重点实验室, 江苏 镇江 212013)
摘要: 为克服雾化栽培中高频超声雾化器的缺点, 提出了一种新型低频超声雾化器结构. 通过理论 分析及计算确定了该低频超声雾化器的主要结构尺寸; 建立了喷头三维参数化模型及有限单元模 型, 进行了模态分析, 确定了其工作模态和频率, 模态分析试验验证了理论计算和模态分析的正确 性; 应用相位多普勒测量 ( PDPA /PDA ) 技术对低频超声雾化器雾化效果进行了测量; 通过对测量结 果的统计分析发现, 体积中径小于 5 m 的超细雾滴占 22. 3% , 说明其可以产生超细雾滴, 基本满 足雾化栽培的需要; 雾化试验结果还表明该型雾化器具有雾化量大、可靠性高、以及连续工作时间 长等特点, 是一种在雾化栽培中极具应用前景的新型雾化器. 关键词: 低频超声雾化喷头; 雾化栽培器; 气雾培; 仿真; 模态分析 中图分类号: TH 137. 3 文献标志码: A 文章编号: 1671- 7775( 2009) 01- 0001- 04
喷淋系统测评报告范文
喷淋系统测评报告范文根据对喷淋系统的测试评估，以下是我们对该系统的评估结果的汇报。
一、引言喷淋系统是一种用于消防、灭火和冷却应用的重要设备。
为了确保系统的可靠性和效能，评估喷淋系统的性能是至关重要的。
本次评估旨在检查系统的功能、操作、安全性、维护和可靠性。
二、测试目标根据实际应用需求和相关标准，我们制定了以下测试目标：1. 检测系统的喷洒液压性能，包括喷洒压力、喷洒范围和喷洒速度。
2. 测试系统的功能可靠性，包括喷洒系统是否能够按预定要求触发和喷洒。
3. 检查系统的安全性，包括操作者的安全、防止误触发和防止喷淋系统故障引起的安全隐患。
4. 评估系统的维护性，包括易于维护和保养的程度、设备的易损性以及零件的可靠供应情况。
5. 检测系统在长期运行中的可靠性和稳定性，包括系统的寿命和在不同环境条件下的性能。
三、测试方法根据测试目标，我们采用了以下方法进行测试：1. 压力测试：利用压力传感器和流量计，测试系统在各种工作条件下的喷洒压力和喷洒流量。
2. 功能测试：通过触发操作按钮、模拟火灾场景等方式，测试系统的喷洒触发和喷洒效果。
3. 安全性测试：测试系统在异常操作或故障情况下是否能够正确停止喷洒，并评估操作者和周围环境的安全性。
4. 维护性测试：评估系统的易于拆卸和清洁程度，并检查设备的易损零件和零件的供应情况。
5. 长期运行测试：模拟系统在连续运行下的性能，包括寿命测试和在不同环境条件下的性能测试。
四、测试结果基于上述测试方法，我们得出了以下测试结果：1. 喷洒液压性能符合预期，喷洒压力和范围都在设定范围内，并且喷洒速度满足灭火要求。
2. 系统功能可靠，能够按照预定要求触发和喷洒。
3. 系统安全性达到了标准要求，能够在异常情况下及时停止喷洒，确保操作者和周围环境的安全。
4. 系统维护性良好，易于拆卸和清洁，易损零件的更换和零件供应也比较方便。
5. 长期运行测试结果表明系统在长时间运行下的性能稳定，能够适应不同的环境条件。
喷头喷嘴检测报告
喷头喷嘴检测报告1. 检测背景喷头喷嘴是在喷涂设备中起关键作用的部件，它负责将液体或气体从喷头中喷出，完成喷涂工作。
喷头喷嘴的性能直接影响着喷涂质量和效果。
因此，对喷头喷嘴进行定期的检测和维护非常重要，以确保喷涂工作的正常进行。
本报告旨在对喷头喷嘴的检测结果进行详细说明，包括检测方法、检测数据和分析结果等。
2. 检测方法在本次检测中，我们采用了以下几种常见的方法来对喷头喷嘴进行检测：2.1 目测我们首先进行了目测检查，以观察喷头喷嘴表面是否存在损坏、磨损或堵塞等情况。
通过仔细观察，我们能够初步了解喷头喷嘴的整体状况。
2.2 压力测试我们使用了压力测试仪对喷头喷嘴进行了测试。
通过给喷头喷嘴施加一定的压力，我们可以测量出喷液或喷气的流量和喷洒的距离等参数，从而判断喷头喷嘴的性能是否正常。
2.3 漏液测试漏液测试是通过给喷头喷嘴施加一定压力，并观察是否有液体从喷头喷嘴的其它位置泄漏出来。
正常情况下，喷头喷嘴应该只在指定的喷孔位置释放液体，不应有泄漏现象。
3. 检测数据与分析结果根据以上的检测方法，我们得到了以下数据：检测项目结果分析喷头喷嘴外观无异常喷头喷嘴表面未受损喷液流量10mL/s 正常喷液距离1m 正常漏液情况无液体泄漏正常综合以上数据，我们得出如下结论：1.喷头喷嘴的外观正常，不存在受损现象，使用寿命尚可；2.喷头喷嘴的喷液流量和喷液距离符合预期要求，能够满足正常的喷涂工作；3.喷头喷嘴不出现漏液现象，能够确保喷涂工作的准确性和稳定性。
4. 建议与维护根据以上检测结果，我们建议在使用过程中要注意以下几点：1.定期清洗喷头喷嘴，以确保喷孔的通畅，减少堵塞的可能性；2.避免使用过高的压力，以免对喷头喷嘴造成损坏或影响使用寿命；3.定期对喷头喷嘴进行检测，及时发现并解决可能存在的问题。
综上所述，本次喷头喷嘴的检测结果良好，没有发现明显的异常情况。
我们建议根据以上的维护建议来合理使用和保养喷头喷嘴，以确保喷涂工作的正常进行。
喷嘴雾化性能测试实验及计算机模拟
工 业 技 术115科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 前言雾化喷嘴广泛应用于化工喷雾式反应器中,其目的是将液相工质雾化成细小的雾滴后分散到气相环境中,由于雾化后的液滴尺寸较小(一般为微米级别),使得液滴比表面积增大,从而加快气液两相的传质传热效率[1]。
喷嘴的雾化特性受到喷嘴结构形式、喷射压力和外界因素等综合因素的影响[3],通过实验或数值模拟手段研究喷嘴的各个雾化性能参数,是获得高效雾化喷嘴的一个关键所在,也可为工业应用中喷嘴的选型提供依据。
1 实心锥形雾化喷嘴喷嘴的雾化性能包括流量特性、雾化形态、喷雾锥角、喷射速度、雾滴尺寸及其分布等几个方面[4]。
对于外循环喷雾式反应器而言,由于气相充满整个反应器,且需求的喷射流量较大,因此喷雾式反应器中要求雾化喷嘴具备以下特点:低压差大流量;雾化锥角较大的实心锥形喷雾(90~120);雾滴粒度较小较小(300以下)。
雾化喷嘴的结构形式多种多样,由于反应器中没有外加动力装置,多选用压力旋流式喷嘴。
本实验中根据低压大流量的要求,设计选用了三种常见的压力旋流式实心锥雾化喷嘴,分别为离心压力式喷嘴[5]、螺旋槽式喷嘴[6]、实心X型喷嘴[7],各喷嘴的结构形式如图1所示。
通过实验研究和数值模拟手段分别测试各喷嘴的雾化性能。
2 喷嘴性能测试实验系统为了研究分析三种实心锥喷嘴的雾化性能,设计了如下图2所示喷嘴性能测试实验系统。
该系统由移动水箱、循环泵、转子流量计、雾化喷嘴、激光粒度分析仪等构成。
为了便于数据采集,在移动水箱两边开设了两个测试孔,利用高速相机拍摄喷嘴雾化后的形态,并用较为先进的激光粒度分析仪对雾滴粒度参数进行分析测试。
3 实验结果及分析3.1流量特性实验结果分析雾化喷嘴的流量特性(喷射压力—流量关系)是其能否适用于特定工况下的先决条件。
通过实验,测得三种雾化喷嘴的最大喷射流量均在3.2左右,图3为喷射流量在2.0~3.2时几种喷嘴的喷射压力随流量的变化曲线。
植保喷头内部结构及喷雾性能的实验及优化-农业机械化论文-农学论文
植保喷头内部结构及喷雾性能的实验及优化-农业机械化论文-农学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——0、引言目前,化学防治因具有高效和及时等特点,仍是人类对病虫草害进行综合防治最主要、最直接及有效的手段。
但随着人们对生存环境要求以及对环境保护认识的日益提高,农药喷洒技术及植保器械的研究面临两个问题: 如何提高农药的使用效率; 如何避免或减轻农药对非靶标生物的影响和污染。
国内农药生产技术处于世界领先水平,但施药器械和技术水平却存在严重问题。
资料显示,我国农药的有效利用率仅为20% 左右,剩余农药残留飘移到外界,会对人类以及其他生物的健康和环境等造成危害和污染。
喷头是植保机械中的关键部件,对药业雾化质量有重大影响; 但目前在国内,喷头存在种类少、材质和制造技术差、雾化技术和水平低等许多问题。
要解决这些问题,首先必须加强对植保喷头内部结构及喷雾性能的实验和研究,所以需要优化喷头的结构,得到更快速的喷头设计方法。
1、植保喷头研究现状分析植保喷头的种类可以根据雾化程度和动力不同来分类。
按药液雾化程度的不同,可以分为通用喷头、微量喷头、烟雾喷头和迷雾喷头等4 大类; 按照动力的不同,可以分为液力式喷头、气力式喷头、旋转喷头和重力式喷头等类型。
就通用喷头而言,可分为扇形雾喷头和圆锥雾喷头。
本文主要针对通用喷头进行参数化设计研究。
国内外对喷头的研究主要在以下几个方面:1) 喷头内部结构。
通过改变喷头内部结构形式,改进喷头的喷雾性能,如实现变量喷雾、对靶喷雾,减少漏滴现象。
2) 喷头性能参数。
对喷头的喷雾性能如喷雾量、喷幅和射程大小、雾滴尺寸、喷雾角度等进行分析,得到更好的喷雾规律。
3) 喷头材料的开发和研究。
通过开发新材料和新工艺,减少喷头的磨损和腐蚀,增加喷头的使用寿命。
4) 喷头新技术的研发。
开发智能喷雾、抗漂移喷雾、静电喷雾等新技术,实现喷雾性能研究与计算机的结合。
5) 喷头专用化、系列化和标准化的研究。
喷雾特性实验报告
一、实验目的本次实验旨在研究喷雾特性，包括喷雾液滴大小、分布、速度等参数，以及这些参数对喷雾效果的影响。
通过对喷雾特性的深入研究，为喷雾设备的优化设计、喷雾工艺的改进提供理论依据。
二、实验原理喷雾是液体在高压作用下，通过喷嘴喷出时，由于液体内部压力与外界压力的差值，使液体在喷嘴处发生剧烈的扰动，从而形成细小的液滴。
喷雾特性主要取决于喷嘴结构、工作压力、介质性质等因素。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：喷雾试验台、高压泵、流量计、喷嘴、喷雾试验箱、显微镜、电子天平等。
2. 实验材料：水、油、乙醇等不同介质。
四、实验方法1. 准备工作：将喷雾试验台、高压泵、流量计、喷嘴、喷雾试验箱等实验仪器连接好，确保仪器工作正常。
2. 实验步骤：（1）调整喷嘴：根据实验要求，选择合适的喷嘴，调整喷嘴角度和距离，使喷雾液滴分布均匀。
（2）设定工作压力：根据实验要求，设定高压泵的工作压力，确保喷雾液滴大小和速度符合实验要求。
（3）调节介质：根据实验要求，选择合适的介质，如水、油、乙醇等。
（4）喷雾试验：开启高压泵，使介质通过喷嘴喷出，观察喷雾液滴的大小、分布和速度。
（5）记录数据：使用显微镜、电子天平等仪器，测量喷雾液滴的大小、分布和速度，记录实验数据。
（6）重复实验：重复以上步骤，进行多次实验，以确保实验数据的可靠性。
五、实验结果与分析1. 实验结果：（1）喷雾液滴大小：通过显微镜观察，发现喷雾液滴大小呈正态分布，大部分液滴直径在10-50μm之间。
（2）喷雾液滴分布：喷雾液滴在空间分布均匀，无明显的聚集现象。
（3）喷雾液滴速度：喷雾液滴速度在10-30m/s之间，与工作压力有关。
2. 结果分析：（1）喷雾液滴大小：喷嘴结构、工作压力和介质性质是影响喷雾液滴大小的关键因素。
通过优化喷嘴结构、调整工作压力和选择合适的介质，可以控制喷雾液滴大小。
（2）喷雾液滴分布：喷雾液滴分布均匀，有利于提高喷雾效果，减少喷雾死角。
（3）喷雾液滴速度：喷雾液滴速度与工作压力有关，适当提高工作压力可以增加喷雾液滴速度，提高喷雾效果。
低旋流喷嘴预混燃烧特性的数值和实验研究
低旋流喷嘴预混燃烧特性的数值和实验研究环境保护与燃料灵活性需求的不断增长给燃气轮机燃烧室技术提出了新要求,为了实现极低NOx排放与燃料多样性兼顾的目标,需要采用更为先进的燃烧技术,而低旋流燃烧技术已经成功应用于小型商业燃烧设备和工业加热炉,并表现出良好的燃烧特性,因此有必要对低旋流燃烧的火焰稳定机制,以及在燃气轮机条件下运行参数和几何结构参数的影响规律展开系统的研究。
本文采用数值模拟和实验研究相结合的方法研究了低旋流喷嘴燃烧特性的参数影响规律和火焰稳定机制。
首先选择合适的数值计算模型并进行可靠性验证。
然后对燃气轮机运行条件下的低旋流喷嘴进行稳态数值模拟研究,包括与强旋流喷嘴流场结构和燃烧特性的对比分析,结合正交试验设计方法研究多个运行参数和多个几何结构参数对低旋流喷嘴流场特性和火焰特性的影响规律。
再进行常温常压下的实验研究,使用PIV测量无反应流场速度分布,记录火焰形态,并测量熄火、回火极限以及污染物排放,验证并补充研究了重要参数的影响规律。
最后通过大涡模拟研究低旋流燃烧流场中火焰与涡的相互作用,对其火焰结构和稳定机制有了深入的认识。
本文的主要结论如下:1.低旋流喷嘴与强旋流喷嘴的对比研究:稳态数值模拟和实验研究显示,相同质量入口条件下,开放空间中两者的中心回流区和火焰形态不相同,强旋流的中心回流区强度大且与中心体相连,火焰稳定于内剪切层且附着在中心体边缘,而低旋流喷嘴的中心直流使喷嘴出口近场中心区域为发散区,之后为较弱的回流区且前缘呈W型,火焰稳定于内剪切层和中心发散区,呈W 型的抬升火焰;突扩型火焰筒中,两者的角回流区相近,与开放空间中相比均增加了稳定在外剪切层并附着在喷口外沿上的外侧火焰,两者的内部火焰形态不相同,与开放空间中两者火焰形态的不同相一致。
低旋流喷嘴的熄火临界当量比和NOx 排放比强旋流喷嘴的小。
2.运行参数的影响:稳态数值模拟结果显示,在燃气轮机燃烧室运行条件下,空气入口速度U0=15～45m/s、温度T=450～650K、压力P=0.1～0.8MPa、甲烷当量比Φ=0.6～0.8范围内,只有U0对低旋流喷嘴的总压损失系数有高度显著影响,T、P、Φ对NO排放、压力损失系数和出口温度分布的影响均为不显著影响。
小型无人飞行喷雾机喷雾性能试验研究与分析
小型无人飞行喷雾机喷雾性能试验研究与分析连德旗;王世恒;徐铭辰;余泳昌【摘要】为解决大豆生长中后期的植保喷雾作业难度较大的问题，研制了一种小型无人飞行喷雾机。
为了研究该喷雾机在大豆田喷雾作业的可靠性与稳定性，试验采用聚酯卡、荧光分光光度计、卡罗米特纸卡等对飞行喷雾机的喷雾沉积量、沉积密度及分布均匀性等参数进行取样和分析，研究分析了小型无人喷雾机的飞行高度、速度等工作参数对喷雾沉积均匀性及浓度等的影响。
结果表明：该喷雾机喷雾均匀，工作效率高，整体喷雾效果较好，不同作业高度和飞行速度时在大豆各冠层雾滴沉积效果和分布均匀性的变异系数不同。
对试验样本进行数据分析并结合实际的喷洒效果得出：当飞行高度控制在植被上方1．5～2．0m、飞行速度控制在3～5m／s 时，该小型无人飞行喷雾机喷施农药效果较好。
%Because of the difficulty of spray operation in the middle and late stage of soybean growth , we have developed a kind of mini unmanned aerial sprayer .The soybean canopy was divided into three layers , the test by containing dye Rhodamine-B solution as a tracer instead of pesticide spray in soybean field and polyester card collecting droplet .With fluorospectro photometer in soybean plants of each layer of droplet deposition , Carlo Miter card test droplet density .Sam-pling and analysis of spray deposition area ,coverage , deposition density and distribution uniformity .In order to study the reliability and stability of the spray machine for the spray operation in soybean field .And The influence of the flying height and velocity of the small unmanned aerial sprayer on the uniformity and the concentration of the spray deposition was studied .The results show that the sprayer sprayevenly , high work efficiency , the overall effect of spray is good;when operating altitude and flight speed and the soybean canopy of droplet deposition effect and uniform distribution of coefficient of variation of different .Combined with the actual effect of the spray and the samples for data analysis , conclu-ded that when the flying height control in 1.5-2.0m, flight speed control in the 3-5m/s, the small unmanned aerial sprayer spraying pesticide effect better .【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2017(039)005【总页数】5页(P197-201)【关键词】小型无人飞行喷雾机;沉积密度;沉积均匀性;飞行高度与速度;大豆【作者】连德旗;王世恒;徐铭辰;余泳昌【作者单位】南阳农业职业学院农机系，河南南阳 473000;南阳农业职业学院农机系，河南南阳 473000;南阳工业学校机电工程系，河南南阳 473000;河南农业大学机电工程系，郑州 450002【正文语种】中文【中图分类】S251近年来，航空技术越来越广泛地被运用于防治农作物、林木病虫害等领域，航空喷雾技术正在逐渐代替地面机械和人工喷雾成为植物保护发展的新趋势。
特种加工_低压旋流喷嘴
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主要内容
背景意义 数学模型与求解方法 模拟结果与分析 结论
背景意义
喷嘴，也称喷头，是很多喷淋、喷雾、喷油、喷砂、喷涂等设备里很 关键的一个部分，起着重要的作用。利用喷嘴进行液体的雾化是一种 常见的技术，由此生产的家用喷雾器可用于喷洒各种杀虫剂、香水、 除臭剂等水剂、油剂液体，在家庭、宾馆及小型公共场所用于蚊蝇消 灭、环境消毒、湿度调节、花卉喷淋、食用菌喷湿等用途。
数学模型与求解方法
针对旋流雾化喷嘴内流场几何模型的复杂结构，按喷嘴的 结构采用分块非结构化网格划分，在旋流室及喷孔处进行 局部网格加密，整个模型划分网格单元数155 770 个，节 点数124 248 个，划分后的网格如图所示。
模拟结果与分析
螺旋体长度L对雾化特性的影响 取同样的压力入口和压力出口值，保持其他参数值不变，改变螺旋体长度。 分别取螺旋体长度L为2mm，3mm，4mm，5mm，6mm，通过模拟仿真， 获得不同螺旋体长度下旋流喷嘴的出口速度。
圆弧槽直径对雾化角及压力损失的影响
模拟结果与分析
螺旋升角β对雾化特性的影响 改变螺旋槽的螺旋升角，分别取20.0°，23.0 ° ，32.5 ° ，40.0 ° ，进行 仿真。
不同螺旋升角喷嘴出口轴向速度
不同螺旋升角喷嘴出口切向速度
模拟结果与分析
由上图知：螺旋升角对喷嘴出口轴向速度分布影响较大，随着螺旋升角的减 小，喷嘴出口轴向速度减小。而螺旋升角为32.5°时的喷嘴出口切向速度最 大。理论上，出口切向速度越大，雾化效果越好，且雾化角也越大。 由下图知：螺旋升角越小，喷嘴雾化角越大，且压力损失更严重。可见，螺 旋升角存在一个合适值，取β=32.5时，能够达到一个较好的雾化角，且压力 损失较小。
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新型低飘移喷头性能试验分析液体喷洒是农药最主要的应用方式。
在农药的喷洒过程中雾滴飘移是不可避免的飘移会导致农药浪费，降低农作物保护效果，甚至造成对非目标生物的损害等一系列问题。
如何改进农药的施用方法，减小雾滴的飘移，是衡量现代农药应用水平的重要标志。
农药喷施中，在来自液泵的压力下，液体以20m/s左右的速度通过喷孔。
液体通过喷孔后受到空气阻力的作用而雾化成雾滴，并且在飞行中逐渐降低速度。
当雾滴的动能与空气阻力达到平衡后，雾滴便依靠重力下落。
在这个过程中，会有许多因素影响雾滴在空间的运动，使得雾滴难以到达所期望的目标。
形成雾滴飘移。
影响雾滴飘移的因素可以分为外界环境和工作参数两大类。
环境因素如风速、风向、温度和湿度等;工作参数如喷头的类型、大小、喷雾压力、喷头高度和安装角度等。
环境因素是无法改变的，但可以选择。
如尽量避免在5M/S以上风速和在干热的天气下喷雾等。
与工作参数有关，对喷雾飘移影响最大的因素是雾滴大小。
工作参数中，喷头的类型和大小、喷雾压力都与雾滴大小紧密相关。
选择合适的喷头和合适的喷雾压力是获得较好雾滴分布并减小飘移的关键因素。
研究表明，当雾滴的直径大于150~ 200μm后。
飘移的可能性会大大减小。
小雾滴之所以能够飘移很长的距离，就是因为它们的质量很小，从喷头获得的能量有限.抵御侧风的能力较小。
例如，在2m/s的风速中，一个100 JAM的雾滴从3m的高度下落。
会在水平方向飘移约15m左右，而一个20 5m的雾滴则要飘移300实际生产中喷施农药，需要掌握两个方面的平衡，即使用大雾滴以减小雾滴飘移和使用小雾滴以增加对目标夜盖率这两者之间的平衡。
总的来说，既要注重农药的有效性，但也不能用太小的雾滴引起飘移。
如果应用中的喷头能够产生大小一致的雾滴，则这个问题会好解决一些，但在实际中这是很难做到的。
另外雾滴大小与所选择的流量大小很有关系，大流量喷头产生的大雾滴占总喷量的体积更大，但用大流量的喷头会增加单位面积上的喷雾量，这不但会增加作业成本.而且在很多情况下大雾滴不易附着在作物枝叶上，造成雾滴滚落，形成另外一种损失。
所以新型抗飘移喷头应该减少小雾滴在雾体中的比例，并且在相同流量下。
雾滴的平均直径大于常规喷头。
本文通过对几种新型喷头的试验比较，说明它们在杭飘移方面所具有的独特性能，为不同工作环境下选择合适的喷头提供参考依据。
1，试验设计与方法试验所用的喷头及其参数如表1所示。
这几种喷头所代表的性能特点各有不同，是目前国际上较先进的农用喷头。
XR系列是Spring Systems公司生产的广谱喷头，其特点是适用范围广，对作物植冠有较好的穿透性，分布性能也较好。
DG (Spring Systems)是一种低飘移喷头，与标准扁扇压力喷头相比，在喷量相同的情况下能够产生较大而且相对均匀的雾滴，从而提高雾滴的抗飘移性能。
在结构上，低双移喷头是在扁扇喷头的人口处加装一个带中孔的减速盖，使液体通过小孔进人喷腔，以减缓液体流速。
根据试验测定.与相同流量的扁扇喷头相比.低飘移喷头能够减少200 pm以下的雾滴50%一80%。
ISo是Hardi公司生产的标准扁扇压力喷头.它的雾滴径谱接近标准正态分布。
适应范围很广。
AI (Hardi )系列是气滴喷头，它突出的特点是产生的雾滴中间充有微小气泡.从而增大了雾滴的体积，提高了抗飘移性能。
这种雾滴虽然体积增大，但单个雾滴所包含的液体量变化并不大.而且试验已经证明，这种雾滴在到达目标与目标表面撞击后，很容易破裂成更小的雾滴，从而提高雾滴的覆盖率，这是它突出的优点。
气滴喷头技术最早来自德国的Agrotop公司，由美国的(;reanleaf推广实用。
喷头整体可分为两个部分.上半部分包括一个减压室，并有一个较长的通道用以吸入空气。
下半部分是一个标准的扁扇喷头(图1).液体流量由一个安装在空气吸孔上面的限流孔板控制，当液体流过限流孔后，液体压力降低，空气通过吸孔进人喷头内。
当空气和液体一起进人混合腔后，空气和液体的混合形式很象一个空气吸引器，在液体中充满着气泡。
当液体从喷孔喷出时，充气的雾滴就产生了。
由于喷口并不用来控制流量，所以气滴喷头上所用扁扇喷头的喷口都比较大，用以产生大的充气雾滴。
当雾滴离开喷口后.压力突然减小使雾滴内的空气开始膨胀，使得雾滴进一步增大并提高雾滴的飞行速度，这都有利于改善雾滴的抗飘移性能。
雾滴离开喷孔后进一步膨胀，使得它容易在遇到目标时分裂成更小的雾滴，提高覆盖率。
图2是气滴喷头与其它几种喷头在相同压力下产生的雾滴大小的比较。
所选用做试验的喷头流量都相同。
从雾型来说，这几种喷头都属于扇形喷头，但由于结构上的变化，它们在分布性能和飘移性能方面表现出了很大的区别，也为喷洒不同类型药剂、在不同条件下喷洒获得较好的雾滴分布效果提供了不同的选择。
试验中记录每组试验过程中风速的变化。
然后取平均值。
试验中用的风速仪(SILVAN.瑞典Silvan公司生产)能够自动记录并贮存一定时间内风速的变化，并有显示均值、峰值的功能。
为了评估不同喷头的错位飘移量和在不同距离处的飘移潜势，设计如图3所示的试验模型。
喷雾机按与风向垂直的方向行驶，在下风距离喷杆尾端2.5m的距离处放置4行，每行4个1mXO.45m的取样板。
每行取样板之间的纵向间隔为2m。
在取样板上铺放与之面积相等的铝箔，用于收取飘移雾滴。
每组试验机器喷洒两个来回，将每个样板铝箔上收集到的喷液用一定量的稀释液(水)冲洗下来.再用分光光度仪测取液体中示踪物质的含量,飘移量按喷头喷量的百分比换算。
试验用喷雾机为HARDI LX600和HARDITWIN(均为丹麦Hardi公司生产)，其中TWIN 是风助式喷雾机。
两喷雾机的喷杆长度均为12m。
喷头间隔0.5m，离目标的垂直距离也是0.5m,试验由作者在英国哈拍·亚当斯学院完成。
2试验结果分析图4所示为不同风速条件下的飘移试验。
图中“风助”是指以下的喷头是在风助式喷雾机上进行的。
飘移量根据所有取样板上收集的飘移雾滴量，换算成下风2.5^-12.5 m范围内飘移量占总喷量的百分数。
图4a和4b是在两种不同风速条件下做的重复试验.目的是考察这些喷头可适应的风速范围，特别是气滴喷头，目前在实际生产应用中的资料很少.它在高风速下的适应能力对于扩展喷洒农药的应用条件有非常重要的现实意义。
从试验结果可以看出，不同类型喷头产生的雾滴其飘移性能差别很大。
同一类型喷头，流盆越大.以移量越小。
XR04和XR08相比，在1.5-3.8m/s的风速范田内.XR08的飘移量差不多只有XR04的一半。
这个结果很好地说明了大喷最、低压力下产生的雾滴的抗飘移性能远远好于同类型小喷头在高压力下产生的雾滴的抗飘移性能.从图4b中可以看出.在4.0-7.3m/s的高风速范围内，XR08的IK移最由低风速下的5.3%增加到了14%.占到了XR04飘移里的2/3,说明飘移最的增加与风速的增加并非线性关系.这一点还说明，当风速较高时.只增加普通喷头的喷量仍然是不够的。
低飘移喷头DG04在任柯情况下的飘移旦都小于XR04和15004喷头的飘移量.由于试验中喷雾压力相同，1X;04和XR04喷头的喷f是一样的，它们之间飘移性能的差异是由于低雾滴喷头有效地减少了小雾滴所占总喷里的比例(图2), DG04在不同风速下飘移量变化趋势与XR08有相似之处，当风速增大后.它的飘移量与XR04和ISO04飘移量之间的相对差距减小，虽然在高风速下它仍然表现了比XR和ISO优越的抗飘移性能，但在5 m/s以上的风速下，它在下风2. 5-12. 5 m范围内的飘移景也达到了16. 3新型Al系列喷头的抗飘移性能在这个试验中得到了很好的说明。
即使在高风速下，试验中几种大小的气滴喷头的飘移最都没有超过10%，这在正常要求的5 m/s以下的喷雾环境中是完全能够达到要求的。
试验结果说明，在4 m/s以内的风速范围内.与相同大小的标准喷头相比，低飘移喷头的飘移量可减小28%左右，而气滴喷头的积移量大约只有标准喷头飘移量的1/20.图4b所示的试验风速范围比图4A的风速范围提高了一倍以上.但飘移盆的增加并非按比例增长。
在高风速下，气滴喷头虽然仍然比其它类型喷头的飘移童小的多，但与1.4-3.4m/s风速范围的飘移量相比，它的飘移量相对增长速度比普通喷头更快。
由于缺乏证据，不能断定是否大风速会使充气雾滴在飞行的过程中破裂，或者有一个极限风速，超过这个风速则雾滴质量和速度惯性不足以抗侧风而飘移量迅速增加;另外.由于取样板的宽度有限，过大的风速会使大量的雾滴飘移到取样板以外的地方，所以看不出普通喷头在大风速下的飘移量有特别明显的增加。
这些设想可在进一步的试验中验证。
总之，在两种不同的风速范围内，气滴喷头的飘移量与其它喷头相比小的多，特别是它在一般工作环境中可以达到非常稳定的抗飘移性能.这是它最突出的的特点。
不论是什么类型的喷头，风助技术的作用还是非常明显的。
对比图4a和b两组试验，风速越高，风助技术发挥的作用越大.在1. 5-3. 8 m/s风速范围内，几种喷头的飘移量平均占到无风助时的1/3.而在4-7. 3 m/s风速范围内，尽管它们的绝对飘移最增加了，但只占它们无风助时飘移旦的1/4。
风助技术的抗飘移性能非常显著，但由于受到设备投资和使用成本的限制，它只适合于大中型的喷雾机。
图5是04系列4个喷头在无风助条件下，在离喷杆下风端头不同距离处的飘移量。
图5的试验结果给出了几种喷头在不同下风距离处的飘移潜势。
与图4的结果相一致，XR04和IS004的职移量相近，明显高于其它两种喷头。
从飘移雾滴的分布来看，两种低拱移喷头，特别是气滴喷头的飘移雾滴主要分布在靠近喷杆的地方，即使是在高风速下，6m以外的地方基本没有飘移雾滴。
比较图5a,b两种风速下的试验结果，图a中，不论哪种喷头.下风一侧喷杆端头12 m以外基本上收集不到飘移雾滴。
在这种条件下喷雾，在喷幅下风10m左右的地方设置隔离带或档板就可以防止飘移造成危害。
风速提高到图b的范围后.我们发现离喷杆近的地方收集到的飘移量变化不大，但远处的飘移量明显增加了。
到12 m远的地方.除了气喷头以外，其它几种喷头的飘移雾滴都还有不同程度的沉积。
仅从图中的趋势判断.XR04和ISO04的雾滴会飘移到20 m以外的地方，这时如果周围有敏感作物或水体，飘移的农药粒子就会带来一定的影响。
3结语在农药应用中，飘移会造成农药浪费和防治效果降低.特别是还会造成对相邻作物或生物的危害。
雾滴大小是影响喷雾飘移的重要因素.它与喷雾参数紧密相关，是一个可控因素。
不同大小的喷头在不同压力下会产生不同大小的雾滴，但是当喷雾量一定后，喷头的大小和喷雾压力也就基本确定了。
试验证明.在相同喷量下，不同类型的喷头其飘移性能差别很大.这给在不同外界条件下喷洒农药提供了选择。