喷筒结构对风送式喷雾机射流动力的影响
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ｎｓ ｇ ｃｌ ｒｌ ｅｈ ｎｚｔ ｎ ２ １，２： ０ ￣ ０ ｅｅ ｒ ｕｔ ａ Ｍ ｃ ａｉ ｉ ， ０ ２ （）１ ６ １９ Ａｉ ｕ ａｏ
０ 引言
轴 流式 风机 作为 风送 喷雾 机 的主要 工作 部 件 ．风 机 产生 的高速气 流经 喷筒 吹 向 出 口．使 雾滴 进 一步 破 碎 、雾 化后 ，把 更 细小 的雾 滴 （ 一般 为５ ～ ５ ｍ ０ １ ０ １输 送 到 防治 目标上 。显 然 ．风机 的风 量 和风压 影 响着 雾 滴 的大 小 和喷雾 机 的喷幅
把动能 转 化为压 能 不连 接任 何管 路 的射 流 风机 的 出
口气 流 轴 向速 度相 当大 ．动 压约 占全 压 的３ ％～ ０ ， ０ ５％
般 都将 流场 中 的横 向分 速 忽略 掉 ．将 射流 的轴 向速 研 究表 明 ：在 绝热 无 摩擦 一维 定 常流 中 ．当流 通
度 视为 射流 的总速 度 管 道 的截 面发 生 变 化 ｆ 大或 缩 小）时 ，各 项 气 流 参 增 数会 发 生变化 。对 于亚 声 速流 ，管 道截 面减 小 时引 起 压力降 低而导 致 流速增 加【 ｌ ｌ 风 机 出 口处一 般要 安 装一 段导 流 喷筒 ．喷 筒 的型
２ １ ２ 第 ２期 ０ ２年 ０ 总第 ４ 期
中国农机化
Ｃ ｉｅ ｅ Ａ ｒ ｕｔ ｒｌＭｅ ｈ ｎｚ ｔ ｎ ｈ ｎ ｓ ｇ ｉ ｌ ａ ｃ ａ ｉ ｉ ｃ ｕ ａｏ
Ｎｏ２ ０１ ．，２ ２ Ｔｏ ａ ．４ ｔｌＮｏ２ ０
喷筒结构对风送式喷雾机射流动 力的影响木
刘 秀娟 ，郑加 强 ，周 宏 平
wk.baidu.com
到 增大 射程 的作 用
１２ 喷 筒射 流动 力方 程 ．
现 在 从 动 力 学 的角 度 来 推 导 风 送 喷雾 机 工 作 时
Ｍ＝ｐ ｒ ２ Ｏ（＋ｏ （ ）Ｙ Ｉ ｏ ＋ （） ４ 喷筒 出 口速度 与 射 流动力 有 着直 接 的关 系 ．当喷 筒 内壁光 滑 时 ．可 以忽 略喷筒 阻力 ．这 时喷 筒轴 向射
一
般 工业轴 流 风机工 作 时 ．通常 是 与一定 的管 路
连接 ．主要 利用 较 高的静 压克 服管 路 的阻力 ．实现 流
体 的输 送 这 就 要 求 风 机 能 满 足 一 定 的 流 量 和 总 压 头 ．而并不 一定 需要 较高 的流速 ，因为流 动损 失 与速 度 的平 方成 正 比 。利 用动 能来 输送 气 体不 合适 ．需 要
关 键 词 ：风送 喷雾 机 ；射 流 动力 ；喷简 结 构 ；射 程 ；出 口风 速
中 图 分 类 号 ：￥ ９ ４１
文 献 标 识 码 ：Ａ
ｄ ｉ１ ． ６／ｉ ｎ１０ — ２ ５２ １． ． ９ ｏ： ０３ ９ ．ｓ ． ６ ７ ０ ． ２０ ０ ９ ｊｓ ０ ０ ２２
刘秀娟， 加强， 宏平． 郑 周 喷筒 结 构 对 风 送 式 喷 雾 机 射 流动 力 的影 响 ［． 国农 机 化， ０ ２ （ ： ０ ～ ０ Ｊ 中 ］ ２ １，２ １ ６ １９ ）
刘 秀 娟 ，女 ，１７ ￣ ９０ ，南 京 林 业 大 学 机械 电子 工 程 学 院 博 士研 究 生 ；研 究 方 向 为流 体 机 械 。
郑加强 ，男 ，１６ ＠￣ ，南京林业大学机械电子工程学院教授 、博 士生导师 ；研究方 向为植保机械。 ９２
周 宏 平 ，男 ，１６ ￣ ９４ ，南 京 林 业 大 学 机 械 电子 工 程 学 院 教 授 、博 士生 导 师 ；研 究方 向为 植 保 机 械 。
ｐ
喷筒 进 口压 力 ，Ｐ ； ａ
ｐ — 喷 筒 出 口压 力 ，Ｐ ； — ａ ｐ —— 喷筒 出 口气 流 密度 ，ｋ／ ｇｍ ；
— —
机性 能试 验方 法 ，风 机喷 筒 出 口作 为 自由进 Ｅ 、 自由 ｌ 出 口来 进行 速度 测 量 ，测 点 的布 置 采用 等 截 面法 来 进 行 。测 点 布置 如 图２ 所示 ，在Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 向上 各 分 方
｜ — 射 流流经 面枞 时 的平 均速度 ．ｍ ｓ ， — ／。
图 １ 喷 筒 结 构 简 图
对 于紊 流 ，Ｉ 常在 １ ０ １ ５ 间变动 。 Ｂ 通 ．５ ． 之 ０ ０ 由式５ 、式６ 析可 知 ．当 风送 式 喷雾 机鼓 入 喷筒 分 空 气动 力相 同 、气 流速 度相 同 时 ．喷筒 包 络角 与 喷筒
１ 射 流 动 力 与 喷简 结构 的理 论 分 析
１１ 喷筒 结构 与气流 参数 的关 系分 析 ．
当风送 式 喷雾机 稳定 工 作时 ．在 流场 中的任 何一 点 ，所有状 态参 数不 随 时 间改变 ．通 流部 件 可作 为 连 续 时均定 常一元 流 动分 析 。风机 出 流时 ．流 场 中的轴 向分 速 比横 向分 速ｚ 得多 ｆＩ ＞ ） 要 ） 大 ￣ ｕ ｖ，分析 计算 时 。 ｌ
主 要 靠 高 速 射 流 的 动 能 来 输 送 气 体 ，射 流 动 力 消 耗
快 、射程 短 。而风送 喷雾 机 上选 用 的轴流 风 机既不 同 于一 般工 业轴 流风 机 ．也 不 同于射 流风机 ．它在设 计 上要 求 ：出 口气流 速度 要尽 可 能大 ，以增 大 喷雾 机 的
高气流 的喷 筒 出 口速度 ，增大 喷雾 机射 程 ．本 文选 用 渐缩 型圆 喷筒
收 稿 日期 ：２ １ 年３ ２ 日 ０１ Ｂ ８
修 回 日期 ：２ １ 年５ １ ０ １ Ｂ ９３
｝ 基金项 目：国家林业局 “４ ”项 目 （０ ２ ３ ） ９８ ２ ０ － ４ ；国家科技支撑计划课题 （ ０ Ｂ Ｄ ８ ２ ３ ２ ６ Ａ ０ ＡＩ０ ） ０
喷筒 中心 离地 高度 为４ ｍ。用 多点 热线 风速 仪测 量 出 口 截 面速度 分 布及 射流 轴线 风 速 衰减情 况 ．仪 器 显值 范 围为３ ． ／，精 度为００ １ ／。 照Ｇ ／ １ ３ — ｏｏ３ ５０ ｓ ｍ ． ｍｓ按 ０ ＢＴ ２ ６ ２ ０ ｌ 】 风
喷筒 进 口气 流速 度 ，ｍ ｓ ／；
ＬＵＸ ｕｊａ， ＨＥ Ｇ Ｊ — ｉ ｇ Ｚ ＵＨ ｎ— ｉｇ Ｊｔ ｙａ ｉｓ ｎ ｒｙ ｇｎ ｚ ｅｓ ｕｔｒ ｒａｓ ｔ ｐａｅ ［ ． ｈ— Ｉ ｉ－ｕ ｎ Ｚ Ｎ ａ ｑａ ， ＨＯ ｏ ｇ ｐｎ． ｅ ｄｎ ｍ ｃ ａｄｓ ａ ｉ ｏｚ ｒｃ ｅｏ ａ －ｓｉｅ ｓｒｙｒ Ｊ Ｃ ｉ ｉ ｎ ｐ ｎ ｌ ｔ ｕ ｆｉ ｓｄ ］
流 推力助 ：
喷 筒 射 流 动 力 表 达 式 。 风 送 喷 雾 机 稳 定 工 作 时 ．气
流 经 过 导 流 片 进 入 喷 筒 。 喷筒 长 度 较 短 时 同一 截 面 速 度 近 似 是 一 致 的 ，紊 流 作 为 时 均定 常 流 处 理 对 于 本 文 中 的渐 缩 喷筒 ，如 图 １ 示 ． 因为 在 断 面 ｌ 所 和
用 ；喷筒 出 口处 流 速越 高 ，射 流动 力越 大 ；喷 筒 的长 度对 射 流 动力没有 影 响
－ 兀＋ ｆ ｐ
２ 试 验 研 究
肌 ｎ音 ” ］ ｐ 一
式 中 ： —— 喷筒 内气 流速度 ，ｍ ｓ ／；
厂
２１ 试 验方 法 ．
试 验 在 １ ０ ７ ｍｘ Ｏ ２ ｍｘ Ｏ ｌ ｍ的室 内进 行 ．风送 喷 雾 机
一
本 文拟 对风 送喷 雾机 喷筒 内的气 流速度 、射流 动 量 、射 流 动力 等进 行 分析 ，并 通过 试验 验 证 了 当风 送
式 喷雾 机 鼓人 喷 筒 空气 动 力相 同 、气流 速 度 相 同 时 ， 不 同喷筒结 构对 出 口气流 速度 及射 程 的影 响 ．为设 计
合适 的喷筒 结构 和提 高喷 雾机性 能参 数提 供依 据 。
别 布 置８ 测 点 ｆ 和 Ｄ方 向 与Ｙ 各 成 ４ ｏ １５ １ 个 Ｃ 轴 ５ 和 ３ ￣。Ａ 方 向上 １ 和 ８ 对称 设 置 ， 以直 径 为 参 考值 。一 点 点 ： ｙ＝ ． ９ ￣ 点 和７ ８０４ ｑ ；２ ７ 点对 称 设 置 ，－ ２ｙ－ ．８ ｑ；３ － － ７０３ ３ ￣ 点 ｙ 和６ 点对 称 设置 ，一 ＝ ０３ ６ 怕 忙：．１ ＠；４ 和５ 对称 设 置 。 点 点
送 喷 雾 机鼓 入 喷简 空 气 动 力 相 同 、气 流 速 度 相 同时 ，喷筒 结 构 的包 络 角 和 喷 简 直 径 对 出 １ 流 速 度 耦 合 影 响 ：喷 简 出 口 ３气 流 速 越 高 ，射 流 动 力 越 大 ；并 通 过试 验 得 到 了验 证 ，从 而为 设 计 合 适 的 喷筒 结 构 和提 高 喷 雾 机 性 能参 数 提 供 依 据
（ 南京 林业 大学 机 电学 院 ，南京 市 ，２ ０ ３ １ １ ０ ７
摘 要 ：风送 式 喷 雾 机 借 助 风 机产 生 的高 速 气 流 在 喷 口处 雾 化 药 液 ，并 将 细 小 的 雾 滴 输 送 到 目标 的 各 个 部 位 ．射 流 动 力 方 程是 用 来 衡 量 驱 动 喷 雾 机 的性 能 标 准 。通 过 对 风送 喷雾 机 喷 筒 内 的气 流 速 度 、射 流 动 量 、射 流 动 力 等 的 分 析 ，得 出 当 风
第 ２期
刘 秀娟 等： 喷筒 结构 对风 送式 喷雾 机 射流 动力 的影 响
一
为 进一 步改 善气 流状 态 ．喷筒 内再 布 置一 些 导 流 板 。导 流板 是直 的径 向叶 片 ．合 适 密 度 的导流 板 不仅
—
喷筒 出 口的半 径 ，Ｉ； ｌ ｌ
—
喷筒 进 口至喷筒 内一 点 的径 向距离 。ｍ：
常 数
要 引进 动 量 修 正 系数 修 正 动量 ．得 到 喷筒 出 口流 速 Ｕ
和射 流动 力Ｆ 的关 系 为［ ２ １ ：
— — — — — —
＿ ． ■
＋
ｒ
—
—
—
—
—
１ 二 ｌ — Ｔ ｌ — ＿ ０ — — — ◆
－
～ ＿ ’
—
ｊ ． （ｒ １ｐ“ ２ ０ － ＋。 ｐ ＋）（Ｉ ２ ）
射程 ；风压也 要求 较 高 ，以利 于雾 滴 的雾 化 。导 流 喷 筒 是一 种依靠 管道 内壁 几何 形状 以改变 气流 的气 动力 装 置 ．选择合 适结 构 的导 流喷筒 对 风送 喷雾 机 的性 能
改 善就 比较 重要 。
式 有渐 缩型 喷筒 、等径 型 喷筒 及渐 扩 型喷筒 为 了提
式 中 ： 一 动量修 正 系数 。
＝
（ ６ ）
Ｕ
２ｏ ｔ
—
—
—
—
—
＋
—
—
—
—
—
—
＿ ．
Ｉ
ｆ 二＋ — — ’ — —
， 一
Ｖ ｊ
ｆｄ Ａ
ｍ ２；
式 中：
—— 距 离 喷筒 进 口， 离 时 流经 微 元 面 积 ． ， 距
设有 一个 质 量为ｄ ｍ的气 流 微 团 以 速度 离 开风 机 。
进 入 喷筒 ．喷 筒 内的气 流 可看 作 是在 一 个不 等径 的管
道 中的流 动 ，忽 略次要 因素 ，则 喷 筒截 面速 度 为 ：
１２ １
出 口直 径对 射 流动 力影 响是 非 线性 的 ．呈 相互 耦合 作
２ ｒ Ｉ ，２ ｐ ｏ － ＋） ）（Ｄ
考虑 射流 截 面上 的速 度不 是 均匀 的 ．沿 此截 面 单
位时 间 内流过 的动 量 大于 用平 均 速度 算 出 的动量 ．需
断 面２ 间几 乎 没有 热 传 递 ．筒 壁 光 滑 时摩 擦 的影 响 之 也 很 小 ．流 动 可 以假 设 是 绝 热 等 熵 流 动 ．这 时ｐ ｕ
能 够减 少湍 流 系数 ．也 能减 少 风机 出 口旋 绕速 度 的动
能 ．还 可 以保证 喷筒 出 口形 状 和 内壁 型线 的稳 定 。起
ｄ—— 喷 筒进 口到 喷筒 中心 的轴 向距 离 ，Ｉ。 ． ｌ ｌ
联立式１ 、式２ 、式３ ，得 到 喷筒 内单 位 时 间 的 动 量 方程 ：
０ 引言
轴 流式 风机 作为 风送 喷雾 机 的主要 工作 部 件 ．风 机 产生 的高速气 流经 喷筒 吹 向 出 口．使 雾滴 进 一步 破 碎 、雾 化后 ，把 更 细小 的雾 滴 （ 一般 为５ ～ ５ ｍ ０ １ ０ １输 送 到 防治 目标上 。显 然 ．风机 的风 量 和风压 影 响着 雾 滴 的大 小 和喷雾 机 的喷幅
把动能 转 化为压 能 不连 接任 何管 路 的射 流 风机 的 出
口气 流 轴 向速 度相 当大 ．动 压约 占全 压 的３ ％～ ０ ， ０ ５％
般 都将 流场 中 的横 向分 速 忽略 掉 ．将 射流 的轴 向速 研 究表 明 ：在 绝热 无 摩擦 一维 定 常流 中 ．当流 通
度 视为 射流 的总速 度 管 道 的截 面发 生 变 化 ｆ 大或 缩 小）时 ，各 项 气 流 参 增 数会 发 生变化 。对 于亚 声 速流 ，管 道截 面减 小 时引 起 压力降 低而导 致 流速增 加【 ｌ ｌ 风 机 出 口处一 般要 安 装一 段导 流 喷筒 ．喷 筒 的型
２ １ ２ 第 ２期 ０ ２年 ０ 总第 ４ 期
中国农机化
Ｃ ｉｅ ｅ Ａ ｒ ｕｔ ｒｌＭｅ ｈ ｎｚ ｔ ｎ ｈ ｎ ｓ ｇ ｉ ｌ ａ ｃ ａ ｉ ｉ ｃ ｕ ａｏ
Ｎｏ２ ０１ ．，２ ２ Ｔｏ ａ ．４ ｔｌＮｏ２ ０
喷筒结构对风送式喷雾机射流动 力的影响木
刘 秀娟 ，郑加 强 ，周 宏 平
wk.baidu.com
到 增大 射程 的作 用
１２ 喷 筒射 流动 力方 程 ．
现 在 从 动 力 学 的角 度 来 推 导 风 送 喷雾 机 工 作 时
Ｍ＝ｐ ｒ ２ Ｏ（＋ｏ （ ）Ｙ Ｉ ｏ ＋ （） ４ 喷筒 出 口速度 与 射 流动力 有 着直 接 的关 系 ．当喷 筒 内壁光 滑 时 ．可 以忽 略喷筒 阻力 ．这 时喷 筒轴 向射
一
般 工业轴 流 风机工 作 时 ．通常 是 与一定 的管 路
连接 ．主要 利用 较 高的静 压克 服管 路 的阻力 ．实现 流
体 的输 送 这 就 要 求 风 机 能 满 足 一 定 的 流 量 和 总 压 头 ．而并不 一定 需要 较高 的流速 ，因为流 动损 失 与速 度 的平 方成 正 比 。利 用动 能来 输送 气 体不 合适 ．需 要
关 键 词 ：风送 喷雾 机 ；射 流 动力 ；喷简 结 构 ；射 程 ；出 口风 速
中 图 分 类 号 ：￥ ９ ４１
文 献 标 识 码 ：Ａ
ｄ ｉ１ ． ６／ｉ ｎ１０ — ２ ５２ １． ． ９ ｏ： ０３ ９ ．ｓ ． ６ ７ ０ ． ２０ ０ ９ ｊｓ ０ ０ ２２
刘秀娟， 加强， 宏平． 郑 周 喷筒 结 构 对 风 送 式 喷 雾 机 射 流动 力 的影 响 ［． 国农 机 化， ０ ２ （ ： ０ ～ ０ Ｊ 中 ］ ２ １，２ １ ６ １９ ）
刘 秀 娟 ，女 ，１７ ￣ ９０ ，南 京 林 业 大 学 机械 电子 工 程 学 院 博 士研 究 生 ；研 究 方 向 为流 体 机 械 。
郑加强 ，男 ，１６ ＠￣ ，南京林业大学机械电子工程学院教授 、博 士生导师 ；研究方 向为植保机械。 ９２
周 宏 平 ，男 ，１６ ￣ ９４ ，南 京 林 业 大 学 机 械 电子 工 程 学 院 教 授 、博 士生 导 师 ；研 究方 向为 植 保 机 械 。
ｐ
喷筒 进 口压 力 ，Ｐ ； ａ
ｐ — 喷 筒 出 口压 力 ，Ｐ ； — ａ ｐ —— 喷筒 出 口气 流 密度 ，ｋ／ ｇｍ ；
— —
机性 能试 验方 法 ，风 机喷 筒 出 口作 为 自由进 Ｅ 、 自由 ｌ 出 口来 进行 速度 测 量 ，测 点 的布 置 采用 等 截 面法 来 进 行 。测 点 布置 如 图２ 所示 ，在Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 向上 各 分 方
｜ — 射 流流经 面枞 时 的平 均速度 ．ｍ ｓ ， — ／。
图 １ 喷 筒 结 构 简 图
对 于紊 流 ，Ｉ 常在 １ ０ １ ５ 间变动 。 Ｂ 通 ．５ ． 之 ０ ０ 由式５ 、式６ 析可 知 ．当 风送 式 喷雾 机鼓 入 喷筒 分 空 气动 力相 同 、气 流速 度相 同 时 ．喷筒 包 络角 与 喷筒
１ 射 流 动 力 与 喷简 结构 的理 论 分 析
１１ 喷筒 结构 与气流 参数 的关 系分 析 ．
当风送 式 喷雾机 稳定 工 作时 ．在 流场 中的任 何一 点 ，所有状 态参 数不 随 时 间改变 ．通 流部 件 可作 为 连 续 时均定 常一元 流 动分 析 。风机 出 流时 ．流 场 中的轴 向分 速 比横 向分 速ｚ 得多 ｆＩ ＞ ） 要 ） 大 ￣ ｕ ｖ，分析 计算 时 。 ｌ
主 要 靠 高 速 射 流 的 动 能 来 输 送 气 体 ，射 流 动 力 消 耗
快 、射程 短 。而风送 喷雾 机 上选 用 的轴流 风 机既不 同 于一 般工 业轴 流风 机 ．也 不 同于射 流风机 ．它在设 计 上要 求 ：出 口气流 速度 要尽 可 能大 ，以增 大 喷雾 机 的
高气流 的喷 筒 出 口速度 ，增大 喷雾 机射 程 ．本 文选 用 渐缩 型圆 喷筒
收 稿 日期 ：２ １ 年３ ２ 日 ０１ Ｂ ８
修 回 日期 ：２ １ 年５ １ ０ １ Ｂ ９３
｝ 基金项 目：国家林业局 “４ ”项 目 （０ ２ ３ ） ９８ ２ ０ － ４ ；国家科技支撑计划课题 （ ０ Ｂ Ｄ ８ ２ ３ ２ ６ Ａ ０ ＡＩ０ ） ０
喷筒 中心 离地 高度 为４ ｍ。用 多点 热线 风速 仪测 量 出 口 截 面速度 分 布及 射流 轴线 风 速 衰减情 况 ．仪 器 显值 范 围为３ ． ／，精 度为００ １ ／。 照Ｇ ／ １ ３ — ｏｏ３ ５０ ｓ ｍ ． ｍｓ按 ０ ＢＴ ２ ６ ２ ０ ｌ 】 风
喷筒 进 口气 流速 度 ，ｍ ｓ ／；
ＬＵＸ ｕｊａ， ＨＥ Ｇ Ｊ — ｉ ｇ Ｚ ＵＨ ｎ— ｉｇ Ｊｔ ｙａ ｉｓ ｎ ｒｙ ｇｎ ｚ ｅｓ ｕｔｒ ｒａｓ ｔ ｐａｅ ［ ． ｈ— Ｉ ｉ－ｕ ｎ Ｚ Ｎ ａ ｑａ ， ＨＯ ｏ ｇ ｐｎ． ｅ ｄｎ ｍ ｃ ａｄｓ ａ ｉ ｏｚ ｒｃ ｅｏ ａ －ｓｉｅ ｓｒｙｒ Ｊ Ｃ ｉ ｉ ｎ ｐ ｎ ｌ ｔ ｕ ｆｉ ｓｄ ］
流 推力助 ：
喷 筒 射 流 动 力 表 达 式 。 风 送 喷 雾 机 稳 定 工 作 时 ．气
流 经 过 导 流 片 进 入 喷 筒 。 喷筒 长 度 较 短 时 同一 截 面 速 度 近 似 是 一 致 的 ，紊 流 作 为 时 均定 常 流 处 理 对 于 本 文 中 的渐 缩 喷筒 ，如 图 １ 示 ． 因为 在 断 面 ｌ 所 和
用 ；喷筒 出 口处 流 速越 高 ，射 流动 力越 大 ；喷 筒 的长 度对 射 流 动力没有 影 响
－ 兀＋ ｆ ｐ
２ 试 验 研 究
肌 ｎ音 ” ］ ｐ 一
式 中 ： —— 喷筒 内气 流速度 ，ｍ ｓ ／；
厂
２１ 试 验方 法 ．
试 验 在 １ ０ ７ ｍｘ Ｏ ２ ｍｘ Ｏ ｌ ｍ的室 内进 行 ．风送 喷 雾 机
一
本 文拟 对风 送喷 雾机 喷筒 内的气 流速度 、射流 动 量 、射 流 动力 等进 行 分析 ，并 通过 试验 验 证 了 当风 送
式 喷雾 机 鼓人 喷 筒 空气 动 力相 同 、气流 速 度 相 同 时 ， 不 同喷筒结 构对 出 口气流 速度 及射 程 的影 响 ．为设 计
合适 的喷筒 结构 和提 高喷 雾机性 能参 数提 供依 据 。
别 布 置８ 测 点 ｆ 和 Ｄ方 向 与Ｙ 各 成 ４ ｏ １５ １ 个 Ｃ 轴 ５ 和 ３ ￣。Ａ 方 向上 １ 和 ８ 对称 设 置 ， 以直 径 为 参 考值 。一 点 点 ： ｙ＝ ． ９ ￣ 点 和７ ８０４ ｑ ；２ ７ 点对 称 设 置 ，－ ２ｙ－ ．８ ｑ；３ － － ７０３ ３ ￣ 点 ｙ 和６ 点对 称 设置 ，一 ＝ ０３ ６ 怕 忙：．１ ＠；４ 和５ 对称 设 置 。 点 点
送 喷 雾 机鼓 入 喷简 空 气 动 力 相 同 、气 流 速 度 相 同时 ，喷筒 结 构 的包 络 角 和 喷 简 直 径 对 出 １ 流 速 度 耦 合 影 响 ：喷 简 出 口 ３气 流 速 越 高 ，射 流 动 力 越 大 ；并 通 过试 验 得 到 了验 证 ，从 而为 设 计 合 适 的 喷筒 结 构 和提 高 喷 雾 机 性 能参 数 提 供 依 据
（ 南京 林业 大学 机 电学 院 ，南京 市 ，２ ０ ３ １ １ ０ ７
摘 要 ：风送 式 喷 雾 机 借 助 风 机产 生 的高 速 气 流 在 喷 口处 雾 化 药 液 ，并 将 细 小 的 雾 滴 输 送 到 目标 的 各 个 部 位 ．射 流 动 力 方 程是 用 来 衡 量 驱 动 喷 雾 机 的性 能 标 准 。通 过 对 风送 喷雾 机 喷 筒 内 的气 流 速 度 、射 流 动 量 、射 流 动 力 等 的 分 析 ，得 出 当 风
第 ２期
刘 秀娟 等： 喷筒 结构 对风 送式 喷雾 机 射流 动力 的影 响
一
为 进一 步改 善气 流状 态 ．喷筒 内再 布 置一 些 导 流 板 。导 流板 是直 的径 向叶 片 ．合 适 密 度 的导流 板 不仅
—
喷筒 出 口的半 径 ，Ｉ； ｌ ｌ
—
喷筒 进 口至喷筒 内一 点 的径 向距离 。ｍ：
常 数
要 引进 动 量 修 正 系数 修 正 动量 ．得 到 喷筒 出 口流 速 Ｕ
和射 流动 力Ｆ 的关 系 为［ ２ １ ：
— — — — — —
＿ ． ■
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—
—
—
—
—
１ 二 ｌ — Ｔ ｌ — ＿ ０ — — — ◆
－
～ ＿ ’
—
ｊ ． （ｒ １ｐ“ ２ ０ － ＋。 ｐ ＋）（Ｉ ２ ）
射程 ；风压也 要求 较 高 ，以利 于雾 滴 的雾 化 。导 流 喷 筒 是一 种依靠 管道 内壁 几何 形状 以改变 气流 的气 动力 装 置 ．选择合 适结 构 的导 流喷筒 对 风送 喷雾 机 的性 能
改 善就 比较 重要 。
式 有渐 缩型 喷筒 、等径 型 喷筒 及渐 扩 型喷筒 为 了提
式 中 ： 一 动量修 正 系数 。
＝
（ ６ ）
Ｕ
２ｏ ｔ
—
—
—
—
—
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—
—
—
—
—
—
＿ ．
Ｉ
ｆ 二＋ — — ’ — —
， 一
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ｍ ２；
式 中：
—— 距 离 喷筒 进 口， 离 时 流经 微 元 面 积 ． ， 距
设有 一个 质 量为ｄ ｍ的气 流 微 团 以 速度 离 开风 机 。
进 入 喷筒 ．喷 筒 内的气 流 可看 作 是在 一 个不 等径 的管
道 中的流 动 ，忽 略次要 因素 ，则 喷 筒截 面速 度 为 ：
１２ １
出 口直 径对 射 流动 力影 响是 非 线性 的 ．呈 相互 耦合 作
２ ｒ Ｉ ，２ ｐ ｏ － ＋） ）（Ｄ
考虑 射流 截 面上 的速 度不 是 均匀 的 ．沿 此截 面 单
位时 间 内流过 的动 量 大于 用平 均 速度 算 出 的动量 ．需
断 面２ 间几 乎 没有 热 传 递 ．筒 壁 光 滑 时摩 擦 的影 响 之 也 很 小 ．流 动 可 以假 设 是 绝 热 等 熵 流 动 ．这 时ｐ ｕ
能 够减 少湍 流 系数 ．也 能减 少 风机 出 口旋 绕速 度 的动
能 ．还 可 以保证 喷筒 出 口形 状 和 内壁 型线 的稳 定 。起
ｄ—— 喷 筒进 口到 喷筒 中心 的轴 向距 离 ，Ｉ。 ． ｌ ｌ
联立式１ 、式２ 、式３ ，得 到 喷筒 内单 位 时 间 的 动 量 方程 ：