摇臂式喷头方形喷嘴水力性能的研究
1 引言
喷灌足一种省水、省工、适应性强的灌水方法，但与其他灌水方法相比，一般来说能耗较大。随着工农业生产的发展，能源的供需矛盾日益突出，如何降低喷灌系统的能耗，成为广大喷灌工作者所关注的问题之一。尤其是近年来国外出现能源危机，这就使得该课题的研究更为世界各国所关注。使喷灌系统在较低的压力下工作，是降低能耗的方法之一，但这会给系统的管理带来一些问题。第一，降低压力会增加喷灌系统的喷灌强度，增大雨滴直径，从而增加产牛地面径流和土壤侵蚀的可能性。第二，由于压力对单喷头水量分布有很大影响，而喷头的组合喷洒性能又与单喷头水量分布密切相关，因此降低喷头规定的工作压力，会引起组合均匀度的下降，导致作物减产。这些问题若不能很好地加以解决，将会使降低喷头工作压力带来的益处被它带来的危害所抵消。为了解决上述问题，使喷头工作压力降低后，雾化程度有所改善，同时又不致使组合喷洒性能显著劣化，改变喷嘴几何形状即采用异形喷嘴是近年来开始试用的一种方法。
异形喷嘴的概念最初是由美国雨鸟公司提出的，他们称之为“控制雨滴直径的喷嘴”（contml Dmplet size Muzzk）其形状有单方形、双方形、三角形、带棱角的圆形、复合多边形等。他们通过研究得出，通过合理地选择喷嘴的几何形状，可以使喷头工作压力大大降低，最高达50％。他们还指出，在雾化程度显著提高的同时，不可避免地要引起射程的降低。
陈大雕和w.v.waJknder（1985）曾对方形、双长方形、三角形3种形状的异形喷嘴的水力性能进行过测试，得H{一定压力下，流量相近的非圆形喷嘴与圆形喷嘴相比，前者的最大雨滴直径较小，而在离开喷头的相同距离处，非圆形喷嘴的雨滴直径较大，雨滴服从正态分布。通过单喷头水量分布试验，他们得出，非圆形喷嘴的近处水量较多。通过用模拟特性曲面法进行最优喷头组合间距和单位面积计算，得出圆形喷嘴的喷头间距为支管间距的1／3～1／2，而方形喷嘴的喷头间距与支管问距近似相等，方形喷嘴的支管间距较小。
刘玉华、徐达、赵竞成（1982）曾对薄壁式方形喷嘴在PY20喷头卜进行过水力性能测试，得…改用方形喷嘴可以降低喷头工作压力或者在不降低工作压力的情况下使末端雨滴减小。
虽然前人在异形喷嘴方面做了一定的工作，但在异形喷嘴的结构型式、雨滴分布及其组成以及异形喷嘴的节能效果等方面的研究尚不多见，因此我们选择_厂方形喷嘴的水力性能研究这一课题，在刈方形喷嘴进行系统测试的同时，重点对上述问题进行分析。
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