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气固喷射器的干粉喷洒试验及喉嘴距尺寸分析

排灌机械工程学报 2022年

作者：向清江杜春伟张贡赫王希坤江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心

为了研究气固喷射器应用于干粉灭火系统时的特点，在搭建的小模型干粉喷洒实验台上开展了气固喷射器的干粉喷洒实验，以及采用离散相DPM模型开展了干粉颗粒轨迹的追踪，主要分析了喷射器三种喉嘴距长度下对喷洒性能的影响。结果表明：...

为了研究气固喷射器应用于干粉灭火系统时的特点，在搭建的小模型干粉喷洒实验台上开展了气固喷射器的干粉喷洒实验，以及采用离散相DPM模型开展了干粉颗粒轨迹的追踪，主要分析了喷射器三种喉嘴距长度下对喷洒性能的影响。结果表明：在所实验的干粉平均粒径d50=24.3μm和供给量2 kg/min情况下，干粉的地面分布均匀性主要受供给气体工作压力的影响，工作压力越高，干粉分布越集中；喉嘴距尺寸的改变，对地面中轴线上降尘量分布曲线影响明显，合适的喉嘴距下具有最高的分布曲线；数值模拟结果表明喷射器的吸入室内存在回流区域。喉嘴距的改变影响干粉颗粒在吸入室内的停留时间。由追踪的粒径判断，喉嘴距较小时粉尘颗粒容易沉积在喷嘴下端。研究结论为气固喷射器应用于灭火提供参考。

关键词：

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气固喷射器的干粉喷洒试验及喉嘴距尺寸

排灌机械工程学报 2023年第5期41卷 493-498页

作者：向清江杜春伟张贡赫王希坤江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013 南洋理工大学海事研究中心新加坡639798

为了研究气固喷射器应用于干粉灭火系统时的特点,在搭建的小模型干粉喷洒试验台上开展了气固喷射器的干粉喷洒试验,以及采用离散相DPM模型开展了干粉颗粒轨迹追踪,主要分析了喷射器3种喉嘴距长度下对喷洒性能的影响.结果表明:在所试验... 详细信息

为了研究气固喷射器应用于干粉灭火系统时的特点,在搭建的小模型干粉喷洒试验台上开展了气固喷射器的干粉喷洒试验,以及采用离散相DPM模型开展了干粉颗粒轨迹追踪,主要分析了喷射器3种喉嘴距长度下对喷洒性能的影响.结果表明:在所试验的干粉平均粒径(d 50)为24.3μm和供给量为2 kg/min情况下,干粉的地面分布均匀性主要受供给气体工作压力的影响,工作压力越高,干粉分布越集中;喉嘴距的改变对地面中轴线上降尘量分布曲线影响明显,合适的喉嘴距下具有最高的分布曲线;数值模拟结果表明喷射器的吸入室内存在回流区域.喉嘴距的改变影响了干粉颗粒在吸入室内的停留时间.由追踪的粒径判断,喉嘴距较小时粉尘颗粒容易沉积在喷嘴下端.研究结果可为气固喷射器应用于灭火提供参考.

关键词：气固喷射器干粉 DPM模型干粉分布均匀性喉嘴距

20PY_(2)摇臂喷头掺气情况下的低压喷灌效果

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排灌机械工程学报 2022年第1期40卷 74-79页

作者：许正典李红向清江王金辉蒋跃刘俊江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013

20PY_(2)掺气喷头是以20PY_(2)摇臂喷头结构为基础,引入气液两相流理论得到的一种喷头.以20PY_(2)掺气喷头为研究对象,研究其低压下的喷灌效果,并对比摇臂喷头的喷灌效果.试验评价指标:平均喷灌强度、蒸发漂移量、喷灌均匀系数及分布均... 详细信息

20PY_(2)掺气喷头是以20PY_(2)摇臂喷头结构为基础,引入气液两相流理论得到的一种喷头.以20PY_(2)掺气喷头为研究对象,研究其低压下的喷灌效果,并对比摇臂喷头的喷灌效果.试验评价指标:平均喷灌强度、蒸发漂移量、喷灌均匀系数及分布均匀系数;变量:工作压力和组合间距.试验结果表明:与摇臂喷头相比,掺气喷头的射程变化不大,但掺气喷头的平均喷灌强度随工作压力递增,随着组合间距递减;低压下,掺气喷头在风速为1 m/s时的蒸发漂移量约为5%,其组合喷灌的最佳工作压力和组合间距分别为300 kPa和1.1R.掺气喷头喷灌强度峰值与谷值的阶梯性较好,同等数量测点的喷灌强度峰值区间和谷值区间平均值趋向于平均喷灌强度,峰值区间和谷值区间喷灌强度在灌溉总强度中的占比分别低于和高于摇臂喷头.因此,喷灌效果优于摇臂喷头.

关键词：掺气喷头喷灌均匀系数组合间距平均喷灌强度分布均匀系数

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全射流喷灌喷头射流元件的流场分析

农业工程学报 2010年第1期26卷 135-139,I0006页

作者：向清江袁寿其李红江苏大学流体机械工程技术研究中心镇江212013

全射流喷灌喷头射流元件对喷头工作性能有重要影响,其内部液气两相流动影响着射流元件的尺寸设计。采用流体体积函数两相流数学模型,对射流元件稳定附壁情况下二维及三维流场进行数值模拟,获得射流元件壁面压力分布规律、射流中线速度... 详细信息

全射流喷灌喷头射流元件对喷头工作性能有重要影响,其内部液气两相流动影响着射流元件的尺寸设计。采用流体体积函数两相流数学模型,对射流元件稳定附壁情况下二维及三维流场进行数值模拟,获得射流元件壁面压力分布规律、射流中线速度衰减规律、无因次附壁点距离和液气两相界面坐标位置。壁面静压试验数据与计算值对比具有一致性。在相同入口速度下,随着偏移率的增大,射流元件壁面压力极大值减小,附壁点下移。归纳出小偏移率情况下无因次附壁点距离与偏移率的经验关系式。该研究为射流元件的尺寸设计提供依据。

关键词：喷头流场数值模拟射流元件 VOF模型附壁射流

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低压射流不同喷嘴参数及压力下破碎过程实验

农业机械学报 2015年第3期46卷 78-82,72页

作者：蒋跃李红向清江陈超江苏大学流体机械工程技术研究中心镇江212013

研究了不同低压下喷头喷嘴直径和喷嘴锥角对射流破碎的影响。采用高速摄像仪对低压圆柱射流的射流核心长度和射流破碎长度进行实验,测量了不同喷嘴结构的流量、射程和末端水滴直径。结果表明:同一压力下,当喷嘴锥角不变时,随着喷嘴直径... 详细信息

研究了不同低压下喷头喷嘴直径和喷嘴锥角对射流破碎的影响。采用高速摄像仪对低压圆柱射流的射流核心长度和射流破碎长度进行实验,测量了不同喷嘴结构的流量、射程和末端水滴直径。结果表明:同一压力下,当喷嘴锥角不变时,随着喷嘴直径的增大,喷头流量、射程和喷头末端水滴直径都变大,射流核心长度和破碎长度均增大;当喷嘴直径不变时,随着喷嘴锥角的增大,喷头流量逐渐减小,而喷头射程呈先增大后减小趋势,喷头末端水滴直径也变大,射流核心长度逐渐减小,射流破碎长度先减小后增大。综合考虑射程和雾化效果,直径为5 mm、锥角为45°的喷嘴为最优选择。同时通过对不同Re数和We数的实验和分析,给出了适合低压喷嘴的两种射流特征长度的拟合关联式。

关键词：喷嘴圆柱射流破碎过程核心长度破碎长度

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变射程喷头在坡地喷灌中的应用

农业工程学报 2011年第8期27卷 115-119页

作者：向清江陈超魏洋洋江苏省流体机械工程技术研究中心镇江212013

传统单喷头在坡地上进行喷灌时,水量分布会发生改变。为提高坡地上喷洒均匀性,采用一种压力/流量调节装置与20型全射流喷头结合,使上坡射程增大,下坡射程减小,从而改善坡地上单喷头的水量分布。根据喷头的旋转均匀性满足行业标准要求,... 详细信息

传统单喷头在坡地上进行喷灌时,水量分布会发生改变。为提高坡地上喷洒均匀性,采用一种压力/流量调节装置与20型全射流喷头结合,使上坡射程增大,下坡射程减小,从而改善坡地上单喷头的水量分布。根据喷头的旋转均匀性满足行业标准要求,平地喷洒形成的射程差符合上、下坡射程差的要求,以及调节装置形成的压力损失不能太大三个约束条件,对调节装置的关键尺寸,调节片基本开孔半径进行了优化,结果表明半径选择3mm合适。坡地上径向水量分布以及射程的试验数据表明,这种变射程喷头适合大约10°坡度的调节,具有改善水量分布的作用,在坡地组合喷灌中具有优势。

关键词：农业工程喷灌应用坡地射程全射流喷头

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对轴流泵前置导轮设计的探讨

核动力工程 2004年第3期25卷 270-274,283页

作者：李同卓陈坚陆宏圻向清江武汉大学 430072

对轴流泵前置导轮的设计与配套作了初步研究,主要内容包括:前置导轮设计参数的分析与确定;导轮尺寸的拟定;导轮叶片的计算与导轮的叶片绘形等。所设计的导轮能够有效地减轻轴流泵的水力振动和噪音,可为泵站技术改造提供参考。

关键词：轴流泵前置导轮设计与研究

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掺气水射流应用于低压摇臂喷头的试验

农业工程学报 2016年第16期32卷 54-58页

作者：向清江许正典陈超李红江苏大学流体机械工程技术研究中心镇江212013

为解决固定式旋转喷头低压喷灌时,水射流向末端集中形成水量分布不均匀的问题,提出水气两相射流进行喷灌的方法。在摇臂喷头结构的基础上,增加掺气结构,形成掺气射流喷头,以相同工作水压力、射流仰角、喷嘴出口流量相同为约束,以及不考... 详细信息

为解决固定式旋转喷头低压喷灌时,水射流向末端集中形成水量分布不均匀的问题,提出水气两相射流进行喷灌的方法。在摇臂喷头结构的基础上,增加掺气结构,形成掺气射流喷头,以相同工作水压力、射流仰角、喷嘴出口流量相同为约束,以及不考虑副喷嘴对喷洒的影响,对比了掺气与不掺气2种情况下PY20喷头的射程、径向水量分布、1倍射程间距的正方形组合喷灌均匀系数,雨滴粒径等参数。试验结果表明:原不掺气摇臂喷头出口直径7 mm,安装内径2 mm的掺气管后出口直径改为8.3 mm,此时两者具有相同的出口流量,2种喷头在相同工作压力下具有近似相等的射程;在掺气喷头工作水压低至100 k Pa情况下,喷头仍具有76 mm水银柱高差的掺气负压能力;掺气摇臂喷头改善了径向水量分布线射程中段的水量,使水量分布线发生了中段略微增高、末端略下降的变化,从而使1倍间距的正方形组合喷灌均匀系数在低于国家标准工作压力的200 k Pa情况下,从62.8%提高到68.8%;采用激光雨滴谱仪测量射程中部和末端2个地方的水滴粒径表明:掺气状态下射程中部的水量累积百分比中位直径d50远大于不掺气状态,射流末端对比d50则小于不掺气状态,说明掺气改变了喷头的雨滴粒径分布。该文试验结果证明掺气摇臂喷头在农业喷灌中应用具有可行性。

关键词：喷头喷洒粒径掺气水射流摇臂喷头水量分布雨滴粒径低压喷灌

30PY摇臂式喷头掺气与掺液的抽吸性能试验

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排灌机械工程学报 2018年第1期36卷 82-87页

作者：向清江许正典陈超江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013

为了实现摇臂式喷头在较低的工作压力下工作,在原有结构基础上设置掺气管结构,形成水气两相射流开展喷灌作业.掺气管的吸气功能也可用于抽吸叶面肥液、药液,从而实现摇臂式喷头的多功能用途.为了掌握该结构的抽吸能力,选择掺气管的内径d... 详细信息

为了实现摇臂式喷头在较低的工作压力下工作,在原有结构基础上设置掺气管结构,形成水气两相射流开展喷灌作业.掺气管的吸气功能也可用于抽吸叶面肥液、药液,从而实现摇臂式喷头的多功能用途.为了掌握该结构的抽吸能力,选择掺气管的内径d,伸缩长度L以及摇臂式喷头喷嘴的收缩角度θ为影响因素,试验研究30PY摇臂式喷头掺气管堵住时形成的真空度以及抽吸水时的质量流量.结果表明:在相同喷头工作水压力下,喷头的喷嘴收缩角θ在30°~65°的试验范围内增大时,喷头的工作水流量减小,从而影响掺气或掺液时的混合比例;掺气管缩距离L相对喷嘴出口端面为0,当L从-4~6 mm移动时,掺气管的抽吸能力从0逐渐增大到最大,L取值2 mm为推荐值;掺气管内径d越大,摇臂式喷头的工作水压力越高,则掺气管抽吸流体的流量越大.

关键词：摇臂式喷头掺气水射流抽吸能力低压喷灌多功能喷头