一种变量喷洒喷头动静片设计方法

摘要

一种变量喷洒喷头动静片设计方法，属于节水灌溉喷灌系统中的关键设备的设计方法。具体为：在确定喷头的型号的情况下确定喷头进口直径、喷头进口动静片的外圆尺寸。根据喷洒形状，最大截面积为喷嘴处截面积。根据理论公式得到射程、流量、压力，确定进口截面积变化规律。将其结果采用内切圆方法绘制动静片结构，得到动静片结构图。该设计方法同时适用于其它规则喷洒域形状设计，结构简单，喷洒效果优良。

主权项

1.一种变量喷洒喷头动静片设计方法，其特征在于，设计方法按下列步骤进行：步骤一：根据理论关系公式，得到喷头进口截面积变化规律的公式；步骤二：设定截面积最小状态为旋转角度为零度时，并设定此状态值为基本圆孔面积，从而得到基本孔半径，设为r₀；步骤三：将随喷头旋转而变化的进口截面积值减去基本圆孔面积值，从而得到除基本圆孔外的变化部分截面积，将此部分面积转化成圆的面积，得到相应的圆的半径，设为r_i。步骤四：在不同旋转角度下，将基本孔半径r₀与该角度下的半径r_i相加得到一点作为圆心，并在该角度上画半径为r_i的圆，与基本圆孔相外切；步骤五：将每个外切圆圆心与基本圆孔圆心相连接，并延长，得到射线；步骤六：将每条射线与其所对应的外切圆的非相切点的交点连接起来，光滑过渡，并相应对称成全圆360度范围，则绘制出了动片的结构图；静片采用的结构形式为中间开圆孔，其圆孔与动片的基本圆孔完全相同，根据截面积的大小，选择静片结构中扇形的角度及扇形外圆大小，从而得到了静片的结构图；步骤一中理论关系公式为：$v=\frac{Q}{A}---\left(3\right)$其中为速度系数；P为喷头工作压力，单位为m；α为喷头仰角，单位为^o；v为速度，单位为m/s；g为重力加速度，单位为m²/s；Q为流量，单位为m³/s，R为射程；A为进口截面积，单位为m²；步骤六中选择静片结构中扇形的角度及扇形外圆大小的方法具体为：设外切圆最大直径为d_imax，设最大半径为r_imax，其中d_imax＝2r_imax；扇形外圆的半径为动片基本圆孔的半径r₀与外切圆最大直径d_imax的和，其中d_imax＝2r_imax；根据旋转角度为最大截面积的大小及扇形的外圆尺寸，已知动静片相互重叠面积的值，从而选择静片结构中扇形的角度，使在该角度下，动静片相对运动时的过流截面积与理论值保持接近。