全射流喷头综述
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喷头的类型及应用场所喷头是指一种用于喷射液体或气体的装置。
根据不同的使用需求和应用场所,喷头可以分为多种类型。
以下是常见的几种喷头类型及其应用场所的详细介绍。
1. 喷雾喷头喷雾喷头是一种将液体分散为微小颗粒并均匀喷洒的喷头。
它常用于农业、园艺、植物保护、清洁和消毒、玻璃清洗等领域。
喷雾喷头根据喷雾颗粒的大小,可分为细雾喷头、中雾喷头和大雾喷头。
细雾喷头可以产生微小的喷雾颗粒,适用于室内植物保护和空气湿化;中雾喷头适用于农业喷灌和园林绿化;大雾喷头可以形成较大的雾滴,适用于露天清洁和消毒。
2. 液体喷头液体喷头常用于工业生产中的液体喷洒、冷却降温、灭火等。
根据喷洒方式,液体喷头可分为卧式喷头、立式喷头和旋转喷头。
卧式喷头适用于喷洒颗粒较大的液体,如农药、油漆等;立式喷头适用于大范围的液体喷洒,如清洗液、冲洗液等;旋转喷头可通过旋转使液体均匀喷洒,适用于冷却降温和喷淋灭火等场合。
3. 气雾喷头气雾喷头是一种通过气体和液体的共同作用形成细小颗粒的喷头。
它常用于工业喷涂、烟雾发生器、舒适空调系统等。
气雾喷头根据气体和液体的比例和压力调节,可以产生不同大小的颗粒。
较小颗粒的气雾喷头适用于精细喷涂和细胞培养等需要高精度的场合;较大颗粒的气雾喷头适用于舒适空调系统的湿化。
4. 射流喷头射流喷头是一种通过高速流体射出的喷头。
它可用于清洗、喷射、冷却和压力增加等领域。
根据射流方式的不同,射流喷头可分为实心射流喷头、扇形射流喷头和圆锥射流喷头。
实心射流喷头适用于高压清洗和喷射等;扇形射流喷头可以形成宽而薄的射流,适用于清洗车辆和大面积的喷射;圆锥射流喷头可以喷出多个细小的射流,适用于冷却和压力增加等。
5. 尘埃喷头尘埃喷头是一种通过空气流和水流结合形成人工降尘的喷头。
它常用于建筑工地、采矿场和脱尘设备等场所。
尘埃喷头通过将水雾与空气混合,形成附着于细尘颗粒表面的水膜,从而实现除尘的目的。
尘埃喷头可根据喷射角度和颗粒大小进行调整,从而实现不同场所的降尘效果。
全射流喷头研究综述Array【摘要】与摇臂式喷头相比,全射流喷的水力性能更好、成本更加低廉。
因此对全射流喷头的研究对节水灌溉技术的发展有重要意义。
我国从80年代起对全射流喷头进行投入研发,有成型的产品,但未能在生产中广泛推广。
现代的研究者为实现全射流喷头的生产化、实用化进行了更多的研究,并用多种软件对其进行模拟计算,这也是喷头研究的重要趋势。
【关键字】全射流喷头、发展现状、存在问题、研究趋势0、引言:在目前的生产实践中,喷灌中使用较多的喷头包括摇臂式喷头和全射流喷头,其中大多数为摇臂式喷头。
它虽然有很多优点,但也存在着不足之处。
摇臂式喷头由流道、旋转密封机构、驱动机构、换向机构等几部分组成。
由于它是靠摇臂敲打喷体获得驱动力矩,扇形喷洒喷灌的换向机构复杂,故障多,对工作寿命以及稳定性有一定影响。
全射流喷头是利用水流附壁原理来实现喷体的步进和反向转动功能的喷头。
在水力性能方面,由于在出口前工作区内就已经渗入大气,喷射出来的水流喷灌均匀度、雾化程度都明显好于其它型式的喷头。
在结构方面,与摇臂式喷头相比,运动部件少,无撞击部件;结构相对简单。
全射流喷头制造成本将比同型号的摇臂式喷头降低30%。
这在理论和实际试验中都得到了证明。
国外发展喷微灌的经验表明,喷头的普及与推广与农民购置能力有密切关系,我国的国情决定了农民很需要既节约水量又节约资金的喷灌设备。
因此对全射流喷头这种水力性能较好、价格又低廉的研究是很有必要的。
1、全射流喷头发展历史及现状:1.1、喷头产品生产状况:全射流喷头在1975年由水利部立项开发,中国科学院力学研究所为组长单位,江苏大学(原镇江农业机械学院)为副组长单位,进行系统的研究开发。
由于种种原因,后来的全射流喷头研究在全国分为三个课题组分别进行研究。
全射流喷头是我国独创的节能节水产品,20世纪80年代已完成该结构的初步研究。
最终得出几种不同形式的全射流喷头,具体种类结构如下[2]。
(1)由江苏大学研究开发的PSF型反馈式步进全射流喷头。
第一篇
wangfj@
工作场景
单位时间内喷洒在单位面积上水量,mm/h 压力与喷嘴直径的比值,一般5000左右)
喷洒图形有全圆的、扇形的
结构简单、加工方便,材料多为金属
孔管式喷头
早期的金属穿孔管
喷水带(微喷带)
射流式喷头
又称旋转式喷头,特点是射出的水流集中,不需要外力驱
动,靠水压自身能量使喷头在喷洒过程中作间歇或连续的
旋转运动
是国内外使用最普遍的喷头形式
分类:摇臂式、反作用式、叶轮式
(目前主要采用摇臂式)
组成:
流道(喷嘴、喷管、喷体、碎水机构
(粉碎螺钉、粉碎片或叶轮)
旋转密封机构
驱动及换向机构
PY1系列喷头、单喷嘴
单向副喷嘴驱动双向副喷嘴驱动
ZY1、ZY2、ZPY等系列
水平摇臂式喷头
喷头出口挡水板或顶部安置折射板改变喷头射程
喷嘴安装有弹性垫:压力补偿
低仰角、极低仰角喷头水平摇臂式喷头
垂直摇臂式喷头(双向导流器)
RainBird公司
SR3000\SR3003
Nelson公司
SR100\SR150\SR200垂直摇臂式喷头
Roberts微喷头的喷洒效果
反作用式喷头
全射流喷头工作原理反作用式喷头
奥地利液压限速反作用式喷头
叶轮式喷头
双喷管蜗轮蜗杆式喷头单喷管蜗轮蜗杆式喷头
意大利蜗轮蜗杆式喷头园艺喷头。
射流器工作原理引言概述:射流器是一种常见的工程设备,广泛应用于化工、石油、能源等领域。
它通过喷射高速流体来实现物质的混合、加热、冷却等工艺操作。
本文将详细介绍射流器的工作原理,包括其结构、工作原理、应用以及优缺点。
一、射流器的结构1.1 主体结构射流器主体通常由喷嘴、混合室和出口构成。
喷嘴是射流器的核心部件,它通过高速喷射流体实现能量传递和物质混合。
混合室是流体混合的空间,其结构设计影响着混合效果和工艺效率。
出口是射流器流体的排出口,通常具有调节流量和方向的功能。
1.2 流体供给系统射流器的流体供给系统包括进口管道、泵站和控制阀等。
进口管道将流体引入射流器,泵站提供流体的压力和流量,控制阀用于调节流体的供给量。
流体供给系统的设计合理与否直接影响着射流器的工作效果和稳定性。
1.3 辅助设备射流器的辅助设备主要包括传感器、温度控制器和安全阀等。
传感器用于监测流体的温度、压力等参数,以便实时掌握工艺状态。
温度控制器可根据需要调节流体的温度,确保工艺操作的稳定性和安全性。
安全阀用于保护射流器在超压情况下的安全运行。
二、射流器的工作原理2.1 能量传递原理射流器通过高速喷射的流体将动能转化为压力能和热能,实现能量传递。
当流体从喷嘴喷射出来时,由于速度的增加,其动能增大,同时也增加了流体的压力。
这种能量转化过程可用质量守恒定律和动量守恒定律来解释。
2.2 物质混合原理射流器通过高速喷射的流体将不同物质混合在一起。
当两种或者多种流体相互碰撞时,由于速度的差异,会产生剪切和扩散效应,使得物质之间的混合更加充分。
此外,射流器的混合室结构和喷嘴设计也会影响物质混合的效果。
2.3 流体控制原理射流器通过控制流体的压力、流量和温度等参数,实现对工艺操作的精确控制。
通过调节泵站和控制阀,可以改变流体的供给量和速度,从而影响射流器的喷射效果和混合效果。
温度控制器可以根据工艺要求调节流体的温度,以满足不同的工艺需求。
三、射流器的应用3.1 化工工艺射流器在化工工艺中广泛应用于反应器的加热、冷却和混合等过程。
技术实务喷头知识点总结一、喷头的原理喷头的工作原理是利用压力将液体或气体喷射出去,形成雾状或射流状的喷洒效果。
喷头的工作原理主要包括两种:液体喷头和气体喷头。
1.液体喷头的工作原理液体喷头的工作原理是通过压力将液体喷出去。
液体通过管道输送到喷头处,当液体通过喷头的小孔或喷嘴时,受到高速流体动力学效应的作用,液体形成雾状或射流状的喷洒效果。
喷头的设计参数包括喷头的孔径、喷头的间距、喷头的角度等,这些参数直接影响喷头的喷洒效果和喷洒范围。
2.气体喷头的工作原理气体喷头的工作原理是利用气体的压力将液体喷出去。
气体通过管道输送到喷头处,当气体通过喷头时,气体在高速运动的情况下会将液体一起带动,形成雾状或射流状的喷洒效果。
气体喷头通常用于需要在高空或远距离进行喷洒的情况下,其优点是喷洒范围大,但也需要考虑气体的流量和压力等因素。
二、喷头的类型喷头根据不同的喷洒用途和工作原理可以分为很多种类型,主要包括喷雾喷头、射流喷头、旋转喷头、喷粒喷头等。
1.喷雾喷头喷雾喷头是将液体或气体喷出去形成雾状的效果,通常用于农业灌溉、空气净化、工业喷漆等领域。
喷雾喷头的优点是可以均匀地将液体喷洒到大范围内,喷头的孔径和喷头的角度可以根据实际的喷洒效果进行调节。
2.射流喷头射流喷头是将液体或气体以射流的形式喷射出去,通常用于高速喷洒和远距离喷洒的情况。
射流喷头通常具有较小的喷头孔径和较高的喷头压力,可以将液体喷射到较远的距离,适用于需要在高空或远距离进行喷洒的情况。
3.旋转喷头旋转喷头是将液体或气体以旋转的形式喷射出去,通常用于需要覆盖大范围的喷洒情况。
旋转喷头的优点是可以将喷洒物均匀地覆盖到大范围内,可以减少工作时的重复喷洒,提高工作效率。
4.喷粒喷头喷粒喷头是将液体或气体以颗粒的形式喷射出去,通常用于需要喷洒颗粒状物料的情况。
喷粒喷头通常具有特殊的喷头结构和喷头角度,可以将液体或气体分散成颗粒状,适用于农业施肥、化工生产等领域。
全射流喷头射流元件水力特性研究的开题报告一、研究背景及意义全射流喷头是一种特殊喷头,它通过将水流直接射向目标物表面,形成高速水流冲击的方式,用于清洗、喷砂、抛光等工作。
全射流喷头具有很高的清洁效率和较强的冲击力,广泛应用于工业领域,如船舶清洗、金属表面抛光、钢结构表面处理等。
然而,目前对于全射流喷头的水力特性研究还比较有限,常常需要通过尝试不同的喷头结构来优化清洗效果和能耗。
因此,对于全射流喷头的水力特性进行研究,可以为新型全射流喷头的设计和优化提供科学依据,提高工作效率和降低能耗,具有重要的理论和应用价值。
二、研究内容和方法1.研究内容(1)全射流喷头的水力特性。
(2)全射流喷头与目标物表面的作用原理。
(3)不同喷嘴结构参数对全射流喷头水力特性的影响。
(4)全射流喷头的最优设计参数。
2.研究方法本项目将通过实验研究和数值模拟相结合的方式,对全射流喷头的水力特性进行研究。
首先,利用流量计和压力计等仪器,测量全射流喷头的流量、压力、喷流速度等参数,分析不同喷头结构参数对其水力特性的影响。
其次,利用计算流体动力学(CFD)软件对全射流喷头进行数值模拟,进一步探究不同喷头结构参数对水力特性的影响。
最后,结合实验结果和数值模拟结果,推导出全射流喷头的最优设计参数。
三、预期成果和研究价值1.预期成果(1)获得全射流喷头的水力特性数据。
(2)研究全射流喷头与目标物表面的作用原理。
(3)分析不同喷嘴结构参数对全射流喷头水力特性的影响。
(4)推导出全射流喷头的最优设计参数。
2.研究价值(1)为新型全射流喷头的设计和优化提供科学依据。
(2)提高工作效率和降低能耗。
(3)为清洗、喷砂、抛光等领域的发展提供技术支持。
全射流喷头研究综述Array【摘要】与摇臂式喷头相比,全射流喷的水力性能更好、成本更加低廉。
因此对
全射流喷头的研究对节水灌溉技术的发展有重要意义。
我国从80年代起对全射流喷头进行投入研发,有成型的产品,但未能在生产中广泛推广。
现代的研究者为实现全射流喷头的生产化、实用化进行了更多的研究,并用多种软件对其进行模拟计算,这也是喷头研究的重要趋势。
【关键字】全射流喷头、发展现状、存在问题、研究趋势
0、引言:
在目前的生产实践中,喷灌中使用较多的喷头包括摇臂式喷头和全射流喷头,其中大多数为摇臂式喷头。
它虽然有很多优点,但也存在着不足之处。
摇臂式喷头由流道、旋转密封机构、驱动机构、换向机构等几部分组成。
由于它是靠摇臂敲打喷体获得驱动力矩,扇形喷洒喷灌的换向机构复杂,故障多,对工作寿命以及稳定性有一定影响。
全射流喷头是利用水流附壁原理来实现喷体的步进和反向转动功能的喷头。
在水力性能方面,由于在出口前工作区内就已经渗入大气,喷射出来的水流喷灌均匀度、雾化程度都明显好于其它型式的喷头。
在结构方面,与摇臂式喷头相比,运动部件少,无撞击部件;结构相对简单。
全射流喷头制造成本将比同型号的摇臂式喷头降低30%。
这在理论和实际试验中都得到了证明。
国外发展喷微灌的经验表明,喷头的普及与推广与农民购置能力有密切关系,我国的国情决定了农民很需要既节约水量又节约资金的喷灌设备。
因此对全射流喷头这种水力性能较好、价格又低廉的研究是很有必要的。
1、全射流喷头发展历史及现状:
1.1、喷头产品生产状况:
全射流喷头在1975年由水利部立项开发,中国科学院力学研究所为组长单位,江苏大学(原镇江农业机械学院)为副组长单位,进行系统的研究开发。
由于种种原因,后来的全射流喷头研究在全国分为三个课题组分别进行研究。
全射流喷头是我国独创的节能节水产品,20世纪80年代已完成该结构的初步研究。
最终得出几种不同形式的全射流喷头,具体种类结构如下[2]。
(1)由江苏大学研究开发的PSF型反馈式步进全射流喷头。
1984年PSF型反馈式步进全射流
喷头曾获机械工业部科技进步二等奖。
结构图如图一:
图一:PSF型反馈式步进全射流喷头[2]
(2)由江苏大学研究开发的PSBZ自控步进式全射流喷头。
喷头元件结构见图二:
图二:PSBZ自控步进式全射流喷头[2]
(3)由江苏大学研究开发的连续式全射流喷头,喷头元件结构见图三:
图三:连续式全射流喷头[2]
(4)由浙江省嵊县研究开发的PSH互控步进式全射流喷头,浙江省兰溪研究开发的PSZ自控步进式全射流喷头,喷头元件结构见图四。
图四:PSH互控步进式全射流喷头[2]
80年代初,各种结构形式的全射流得以生产并走向市场,特别是江苏大学研究开发的PSF 型反馈式步进全射流喷头、浙江嵊县研究开发的PSH互控步进式全射流喷头已形成一定的生产批量。
但由于对全射流喷头产品科学、系统的研究不够,产品结构在稳定性、加工性方面存在缺陷,又由于当时国家大环境、大气候的影响,没有深入研究下去,产品停止生产。
由于企业科研经费、技术水平的缺乏,至今该产品的研发和生产没有得到重新恢复,市场上没有全射流喷头产品。
1.2、理论及设计方法的研究
80年代,谢福琪等对PSF反馈式全射流喷头的工作原理进行了分析,杨诗通等对该喷头运行稳定性进行了研讨;于浙民等对PSZB自控式全射流喷头的工作原理、自控结构进行了分析,探讨了影响喷头运转频率的因素,对该喷头运行稳定性进行了分析;成都科技大学流控喷头研制组对LSP流控步进式射流喷头进行了研制;韩小杨等对PSH互控射流式喷头、双击同步式全射流喷头进行了研制;干浙民、谢福琪与黄志斌对射流元件的“超位差”、“拟负压切换”概念,以及对喷头运转的影响展开了讨论[7]。
综上所述,虽然已有几种结构形式的全射流在80年代得以生产并走向市场,但由于时间的短促,产品还处于试制、小批量生产阶段,还没有对产品进行深入的理论和试验研究。
射流喷头的理论研究仍处在简单的空气卷吸定性分析及负压切换的原理分析层面上,试验研究只是简单的产品结构尺寸的比较。
设计方法的研究更是空白。
在现代研究中,2005年,朱兴业,袁寿其等人又在实验过程中,对曾经采用过两种不同
的全射流喷头结构形式,一种是小孔节流式,另一种是间隙式进行了比较。
在比较试验的基础上,最后确定采用间隙式全射流喷头[1]。
并用MATLAB等软件对全射流喷头组合喷灌进行计算模拟[4]。
分析处理喷头水量分布数据以实现三维可视化编程的方法.研究表明,MATLAB语言可以方便可靠地将喷头径向水量分布数据转换为网格型数据。
求出不同组合间距系数下的全射流喷头组合均匀系数,实现计算结果可视化。
2008年,李红,杨炎财等[3]也对PXSB型双向步进式全射流喷头进行了原理研究及结构设计。
喷头的双向步进结构提高了喷头工作的稳定性和可靠性.滚动轴承装置和密封结构,优化了喷头的密封性能。
江苏大学与企业合作,已产业化生产出10PXH型塑料全射流喷头[8]。
通过试验提出了8个需要改进的方面,最主要要解决的8个方面是:修改空心轴与连接套配合的尺寸;两片四氟圈相互之间的配合,上片与连接套静配合,与空心轴动配合,下片与空心轴静配合;信号水取水孔、信号水流入孔和反向接嘴补气孔要适当小,起到节流与节气的作用,增大驱动力矩。
改进后可望能将科研知识转化成产业化产品。
2、现存问题:
目前现存的全射流喷头有PS连续转动式全射流喷头、PSBZ型水流自控步进式全射流喷头、PXH型互控式全射流喷头和PSI型自反馈式射流喷头双击同步式全射流喷头。
PS连续转动式全射流喷头由于连续步进导致喷头射程较小,同时无法满足实际应用的要求。
PSBZ型水流自控步进式全射流喷头、PXH型互控式全射流喷头、PSZ型自反馈式射流喷头和双击同步式全射流喷头元件体流道过于复杂,加工难度大,其控制孔道(管)直径很小,既不便加工,又易堵塞。
同时这些喷头对水质和工作环境要求都较高,对推广应用有很大的限制。
因此考虑如何实现由试验研制向真正的实际应用的转变,优化其结构尺寸,提高其工作的稳定性,降低其加工的复杂性,将成为全射流喷头由研制到应用的重要的一个环节。
到目前为止,全射流喷头仍然是我国独创的喷洒器,是具有我国发明专利的创新产品。
随着加工制造业的发展,先进的制造方法及加工工艺己得到广泛应用,全射流喷头的加工难问题将得到有效的解决。
因此对全射流喷头进行深入研究,克服其稳定性、加工性上存在的问题,发扬其射程远、雾化度高的优点,并将产品系列化、产业化,将具有很高的应用价值。
3、发展趋势:
由于全射流喷头的结构特点,全射流喷头具有结构简单,水力性能优秀的优点,且在不改变其它结构的情况下,可通过调整射流元件的安放角、导管长度等途径实现喷头射程、雾化等性能的改变,成为一种多功能喷头。
正好适应了目前喷头向多功能、节能方向的发展趋势[2]。
虽然全射流喷头还存在着射流元件加工难度大,控制孔不易加工,运行的可靠性、稳定性有待进一步深入研究和提高的缺点,但随着加工制造业的发展,先进的制造方法及加工工艺已得到广泛运用,全射流喷头的加工难问题将迎刃而解。
因此对全射流喷头进行射流附壁
理论、性能试验及可靠性试验等方面的深入研究,总结建立全射流喷头设计方法,克服其稳定性、加工性上存在的问题,发扬其射程远、雾化度高等水力性能上的优点,并将产品系列化、产业化,适应喷头产品的发展趋势。
在目前的科研方法和科研条件下,喷头的研究重点将由过去的试验、外特性和孤立研究向理论、内特性和系统化研究发展。
它将采用以下研究手段:①采用先进的测试方法和测试手段(PIV或PDPA)研究内特性,掌握其内部真实流动,提出喷头优化设计准则及计算模式;
②发展适合于喷头内部特性的流动理论,探求喷头内外湍流流动模式,形成以三维湍流数值模拟为核心的流场校核和预测的CAD系统;③应用理论分析结果,提出新的喷头设计方法,基于内特性的喷头设计优化设计计算系统,重点研究多目标、多约束的优化技术,全面提高喷头水力性能[2]。
全射流喷头的研究,将从喷头内特性研究出发,结合外特性研究,了解射流元件之间的相互尺寸关系,以及它们对喷头各项性能指标,可靠性、稳定性的影响,并提出全射流喷头优化设计方法[1]。
4、总结
全射流喷头结构简单、性能优良、成本低廉、水力性能优越,在国内外市场的应用、销售前景非常可观,具有很高的推广应用价值。
全射流喷头的研制成功,将改变我国节水设备“引进仿制、消化吸收”的面貌,真正拥有属于我国原创的新产品。
该产品的研究具有十分广阔的推广应用前景和显著的经济和社会效益。
5、参考文献
[1]朱兴业,袁寿其,全射流喷头的原理及实验研究,排灌机械第23卷第2期;
[2]李红,谢福祺,全射流喷头的研究现状及发展趋势,中国农村水利水电2004年第3期;
[3]李红,杨炎财,PXSB型双向步进式全射流喷头的原理及结构设计,排灌机械,第26卷第5期,2008年9月;
[4]袁寿其,朱兴业,基于MATLAB全射流喷头组合喷灌计算模拟, 排灌机械,第26卷第1期,2008年1月;
[5]李红,隙控式全射流喷头理论及试验研究;
[6]任志远, 隙控式全射流喷头理论及试验研究;
[7]李红,袁寿其,隙控式全射流喷头性能特点及与摇臂式喷头的比较研究,农业工程学报,第22卷第5期,2006年5月;
[8]朱兴业,袁寿其,全射流喷头产业化开发中的问题及其改进, 排灌机械,第24卷第6期,2006年12月;。