申江峰 何玉靜 趙彬彬 余泳昌
摘要 針對LICHENG VP11003扇形噴嘴的噴霧參數(shù)進行分析,尋找既符合現(xiàn)代社會節(jié)能要求又可滿足農(nóng)作物生長要求具有最佳噴霧效果的噴嘴設計方案。該試驗在哈爾濱博納科技有限公司生產(chǎn)的噴霧性能試驗臺上進行,測出LICHENG VP11003扇形噴嘴在不同壓力下各參數(shù)值。實際測試結果為:VP11003扇形噴嘴在壓力0.2、0.3和0.4 MPa下的流量分別為0.76、0.85和0.96 L/min;霧錐角分別為98.8°、105.0°和112.5°。利用Curve軟件對其參數(shù)進行模擬分析得出噴嘴在壓力0.1、0.5 MPa下的流量和霧錐角分別為0.66、1.06 L/min和90.4°和116.2°。試驗證明根據(jù)選擇的擬合方程式可以計算出其更多壓力下的參數(shù)值。
關鍵詞 扇形噴嘴;壓力;流量;霧錐角;模擬分析
中圖分類號 S220.2 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2015)34-353-02
噴嘴作為霧化系統(tǒng)中的一個重要元件,它對霧化效果起著決定性的作用。隨著科技的不斷進步,霧化技術在日常生活中已成為一項重要技術,在諸多領域被廣泛應用,并給社會帶來了經(jīng)濟效益和社會效益[1]。研究高性能噴嘴,可提高農(nóng)藥利用率,減少農(nóng)藥用量,降低環(huán)境污染,改善生態(tài)環(huán)境[2]。因此,人們對噴嘴技術的研究極為關注,在科技不斷的發(fā)展中,噴嘴技術及應用將會被人們不斷完善,以求達到更加的噴霧效果[3-4]。
噴嘴按其形狀可分為異型噴嘴、扇形噴嘴和圓柱形噴嘴,日常使用中扇形噴嘴應用較多,其原因是扇形噴嘴具有其獨特的優(yōu)點,即簡單實用、噴射均勻、方便安裝和更換、易于清洗等[5]。扇形噴嘴是高壓清洗設備中的重要組件,在高壓作用下,噴射出來的液體具有極大的沖擊力,在清洗污垢表面時只需要少量的水,可以節(jié)省水資源,符合現(xiàn)代社會節(jié)能環(huán)保的要求。另外,針對農(nóng)作物噴霧具有更佳的噴霧效果[6-7]。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 研究對象。噴嘴類型為:LICHENG VP11003扇形噴嘴。
1.1.2 試驗儀器。
哈爾濱博納科技有限公司生產(chǎn)的噴霧性能試驗臺、S18UIA高精度超聲波傳感器和DMK21BF04型低照度高感度工業(yè)攝像機。
1.2 試驗內容
針對LICHENG VP11003扇形噴嘴的噴霧參數(shù)進行分析研究,該試驗在哈爾濱博納科技有限公司生產(chǎn)的噴霧性能試驗臺上進行,測出LICHENG VP11003扇形噴嘴在0.2、0.3和0.4 MPa壓力下的流量值和霧錐角大小。
1.3 試驗方法
1.3.1 噴霧流量測試。
該試驗在哈爾濱博納科技有限公司生產(chǎn)的噴霧性能試驗臺上進行,噴桿上面裝有4個LICHENG VP11003扇形噴嘴,上下可調,前后可移。DMK21BF04型低照度高感度工業(yè)攝像機連接在試驗臺框架上。
2 結果與分析
2.1 流量和噴霧霧錐角測試結果
LICHENG VP11003扇形噴嘴在0.2、0.3和0.4 MPa壓力下測得單位時間內流量分別為0.76、0.85和0.96 L/min。
在實際噴霧過程中,理論上應選取較大的霧錐角,然而壓力大小會直接影響霧錐角。
LICHENG VP11003扇形噴嘴霧錐角在0.2、0.3和0.4 MPa壓力下霧錐角分別為98.8°、105.0°和112.5°。
2.2 Curve模擬分析
2.2.1 LICHENG VP11003扇形噴嘴流量模擬。
把不同壓力下測出的噴嘴流量數(shù)值同壓力值一起輸入到Curve軟件中,如圖1所示。然后選擇擬合中的線性擬合出現(xiàn)(圖2、3)。
由圖3可知,X軸為壓力大小,Y軸則為隨壓力變化的流量值,可得出線性關系式:y=a+bx,標準差為0.008 2,相關系數(shù)也就是擬合度為0.998 3。根據(jù)上述相關式可計算出在0.1和0.5 MPa時的流量大小分別為0.66和1.06 L/min。
2.2.2 LICHENG VP11003扇形噴嘴霧錐角大小模擬。
把不同壓力下測出的噴嘴流量數(shù)值同壓力值一起輸入到Curve軟件中,如圖4所示。然后選擇擬合中的二次多項式擬合出現(xiàn)圖5和6。
由圖7、8可知,X軸為壓力大小,Y軸則為隨壓力變化的霧錐角大小值,可得出二次多項式關系式:y=a+bx+cx2,系數(shù)a=7.618 2×10-1,b=,c=,標準差為8.609 8,相關系數(shù)也就是擬合度為0.995 6。根據(jù)上述相關式可計算出在0.1和0.5 MPa時的流量大小分別為90.4°和116.2°。