应用Solidworks三维制图软件,对旋转式微喷头实体建模,通过Fluent流体力学模拟软件,对喷头进行模拟,得到喷嘴内部的水流运动情况,并应用Fluent后处理软件,分析得到喷嘴中心截面及喷头中轴线速度、压力分布图,由模拟优化喷嘴结构生产6种不同喷嘴孔径的微喷头,通过试验验证,其有效喷幅大,喷洒性能良好。
通过试验分析了旋转式微喷头的转速对水力性能的影响,试验处理设置为:3种喷嘴直径,分别为1.4mm、1.8 mm和2.4 mm;5种阻尼脂量,分别为无阻尼、1/6阻尼脂、1/3阻尼脂、2/3阻尼脂和全阻尼。结果表明,利用阻尼脂可以显著降低微喷头的转速,在100~250 kPa工作压力下,微喷头的转速可以从无阻尼时的2230~4225 r/min降到全阻尼时的0.1~1.1 r/min。与无阻尼的高速旋转微喷头比较,低转速微喷头可以显著增加射程,在100~250 kPa工作压力时,其射程增加20.5%~31.8%。而在低转速区,微喷头的射程变化不大,在200kPa工作压力下,直径1.8 mm喷嘴微喷头转速从0.41 r/min增加到6.1 r/min时,射程仅降低4.4%。与无阻尼的高转速微喷头比较,低转速微喷头水量分布更趋近于三角形分布。
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