喷嘴设计及计算.pdf

喷雾喷头是通过一定方法， 将液体分离细小雾滴的装置， 目前在使用的一般是 采用减小喷口直径，这些喷头雾化效率低，水量小， 第二章喷嘴设计及计算 喷嘴是喷头的重要部件， 也是直接影响喷灌质量和喷头水力性能的一个部件。 它 不但要最大限度地把水流压能变成动能， 而且要保持稳流器整理过的水流仍具有 较低的紊流程度。 喷嘴的结构形式一般有下列三种： 1．圆锥形喷嘴 圆锥形喷嘴由于其结构简单，加工方便而被大量应用于喷头，其结构如 图。圆锥形喷嘴的主要结构参数是：喷嘴直径 D c, 喷嘴圆柱段长度 l, 喷嘴 内腔锥角 。 有的喷头为了提高雾化程度或增加喷头近处的水量， 而在喷嘴出口处增 加一粉碎螺钉，其结构见图 。由于射流撞击在螺钉上，增加了碰撞阻力以 致影响了喷头的射程及喷洒均匀度， 所以现在除了个别喷头外已很少采用加 粉碎螺钉的结构。 2．流线形喷嘴 为了使水流平顺，有的喷头设计成流线形，以减少水流冲击损失。流线 形喷嘴结构如图所示。 苏联维多新斯基为流线形喷嘴的设计提供了计算公式： 实验表明，水流不很平顺的喷头采用流线形喷嘴， 喷头射程能增加 8~12%。 但水流很平顺的喷头采用流线形喷嘴，喷头的射程增加很微小。由此可 见，流线形喷嘴能使水流平稳从而提高喷头射程。 3。流线圆锥形喷嘴 流线圆锥形喷嘴是上述两种形式之结合， 图 12 就是这种形式的喷嘴。 从图可以看出来，水流自喷管先经过喷嘴的流线形段，继而经过圆锥形 段。从加工来说，凸流线形喷嘴易于加工。由于圆锥形喷嘴有结构简单， 加工方便等优点，所以目前喷头大多采用圆锥形喷头。 第二节 喷嘴直径的确定 喷嘴直径是一个重要的数值，它直接影响到喷灌质量，如喷灌强度， 均匀度和雾化程度。 它又和喷头的结构和水力性能有极为密切的关系， 诸如喷灌 直径 Dcm，喷头流量，射程和工作压力等。 由于喷头喷出的射流是高压高速水流的孔口出流， 所以可应用水力学的 圆形孔口出流公式计算。即： 2 D Q= 0 2 gH 0 4 式中： 2 H 0 = H 其中， Q —喷嘴流量 -- 流量系数 D0 - 射流收缩断面的直径 H 0 - 射流收缩断面的压力 - 流速系数 H-喷头工作压力 知道了射流收缩断面的直径可由奥克勒所推荐的计算式计算喷嘴直径： D D0 DC (1 0.16 sin 1 ) 2 式中 1- 喷嘴内腔渐缩角 但是，喷嘴直径还对喷头射程 雨滴粒径有显著的影响。这是因为，喷头的工作 压力与喷头直径的比值（ H/Dc）对于射程和雨滴粒径具有显著的影响。所以，喷 嘴直径的确定不仅要考虑到流量，而且还更应该考虑到影响射程和雨滴直径的 H/Dc 值。 H/Dc 值对喷头射程具有较高度而显著的影响，我们为了综合考察喷头仰角， 喷头，找出对射程影