一種確定全射流噴頭附壁點位置的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種確定全射流噴頭附壁點位置的方法。首先選擇的全射流噴頭樣機(jī)的材料為可以觀測到內(nèi)部流動狀況的透明有機(jī)玻璃，在全射流噴頭的外側(cè)粘貼上刻度標(biāo)尺，使全射流噴頭保持在穩(wěn)定工作的狀態(tài)，斷開導(dǎo)管與信號嘴的連接，保持導(dǎo)管與入水嘴的連接，用手指封堵住導(dǎo)管的入口，觀察全射流噴頭的內(nèi)部流動狀況，讀取主射流最上部分距起始點的距離s，同時讀取主射流最下部分距起始點的距離t。計算出h=(s+t)/2即為設(shè)定工作壓力下全射流噴頭附壁點的位置距基圓孔出口的距離。通過本發(fā)明的技術(shù)方法，可以確定出一定壓力下的全射流噴頭附壁點的具體位置，從而為研究全射流噴頭的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的大小和全射流噴頭的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了依據(jù)。
【專利說明】一種確定全射流噴頭附壁點位置的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及確定全射流噴頭內(nèi)部流場的方法，尤其是一種確定全射流噴頭附壁點位置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]全射流噴頭是一種新型的噴灌裝備，它的內(nèi)部流場包括直射和附壁兩個狀態(tài)，首先全射流噴頭左右兩側(cè)空腔內(nèi)均有空氣補入，左右兩側(cè)壓強相等，主射流直射，噴頭靜止;然后通過截取信號水的方式使全射流噴頭的右側(cè)空腔內(nèi)沒有空氣補入，左側(cè)壓強大于右側(cè)，主射流向右側(cè)附壁，附壁后的水流推動噴頭完成旋轉(zhuǎn)運動。
[0003]對于全射流噴頭，附壁點位置決定了它獲得的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的大小，決定了它是否能夠克服受到的摩擦阻力而完成旋轉(zhuǎn)工作，并且直接影響到全射流噴頭結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計是否合理的重要指標(biāo)。目前的研究中主要采取了系列的假設(shè)，依靠理論分析和數(shù)值模擬來計算全射流噴頭附壁點的位置，通過經(jīng)驗對全射流噴頭的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行設(shè)計，對噴頭是否完成旋轉(zhuǎn)工作進(jìn)行觀察。從而無法準(zhǔn)確獲知全射流噴頭具體附壁點的位置，并且無法最優(yōu)化地設(shè)計全射流噴頭的結(jié)構(gòu)尺寸。若在某些特殊情況下造成全射流噴頭不能完成旋轉(zhuǎn)工作時，就不能分析其是否由于附壁點位置的原因而造成，從而無法對此科學(xué)問題進(jìn)行有效的解決。
[0004]如上所述，在設(shè)計過程中，全射流噴頭出現(xiàn)不能完成旋轉(zhuǎn)工作時，就不能通過科學(xué)了解附壁點位置的手段進(jìn)行有效的解決。由于不清楚全射流噴頭附壁點的位置，這也可能成為制約此種新型噴灌裝備發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。因此，本發(fā)明提出了一種全射流噴頭附壁點位置的測量方法以解決上述問題，具有很重要的意義。
[0005]經(jīng)檢索，目前還沒有相關(guān)的申報專利。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種確定全射流噴頭附壁點位置的方法，從而為優(yōu)化設(shè)計全射流噴頭的結(jié)構(gòu)尺寸提供參數(shù)依據(jù)。
[0008]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種確定全射流噴頭附壁點位置的方法，包括下列步驟:
(a)首先，確定實驗用全射流噴頭樣機(jī)；選擇的全射流噴頭樣機(jī)的材料為可以觀測到內(nèi)部流動狀況的透明有機(jī)玻璃，在全射流噴頭的外側(cè)粘貼上刻度標(biāo)尺(3)，全射流噴頭樣機(jī)的形狀規(guī)則平整，從而保證全射流噴頭上刻度標(biāo)尺的尺寸為等間距分布。所述的刻度標(biāo)尺的起始零點為基圓孔的出口位置處。
[0009](b)利用導(dǎo)管將全射流噴頭的信號嘴與入水嘴連接在一起，設(shè)定噴頭的工作壓力，所述信號嘴與所述入水嘴與所述刻度標(biāo)尺的位置始終固定不變。
[0010](c)開始測量試驗數(shù)據(jù)實驗；斷開導(dǎo)管與信號嘴的連接，保持導(dǎo)管與入水嘴的連接，用手指封堵住導(dǎo)管的入口，使入水嘴處沒有空氣的補入，全射流噴頭左側(cè)壓強大于右側(cè)，主射流向右側(cè)附壁，觀察全射流噴頭的內(nèi)部流動狀況，分別讀取主射流最上部分距所述刻度標(biāo)尺的起始零點的距離s和主射流最下部分距所述刻度標(biāo)尺的起始零點的距離U
[0011]Cd)計算出主射流最上部分距所述刻度標(biāo)尺的起始零點的距離和主射流最下部分距所述刻度標(biāo)尺的起始零點的距離t的平均值，得到的A=Cs+i)/2即為在設(shè)定工作壓力下全射流噴頭附壁點的位置距所述刻度標(biāo)尺的起始零點的距離，從而也就確定了全射流噴頭附壁點的位置坐標(biāo)。
[0012]上述方法中，考慮到工作剛開始時信號水流的截取對附壁點位置影響可能不夠穩(wěn)定的情況，因此在噴頭設(shè)定工作壓力下穩(wěn)定工作10分鐘之后再開始進(jìn)行實驗操作。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)效果為:通過本發(fā)明的技術(shù)方法，可以很容易的確定出一定壓力下的全射流噴頭附壁點的具體位置，從而為研究全射流噴頭的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的大小和全射流噴頭的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了依據(jù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為全射流噴頭直射狀態(tài)示意圖。
[0015]圖2為全射流噴頭附壁狀態(tài)示意圖。
[0016]圖3為全射流噴頭附壁點位置的測量方法示意圖。
[0017]圖中，1.導(dǎo)管,2.信號嘴，3.刻度標(biāo)尺，4.入水嘴,5.基圓孔。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明提供了一種確定全射流噴頭附壁點位置的方法。為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合所附圖式，做詳細(xì)說明如下。
[0019]如圖1所示，首先，選取了一種可以觀測到內(nèi)部流動狀況的透明有機(jī)玻璃30PXH全射流噴頭作為試驗樣機(jī)，試驗開始前，在30PXH全射流噴頭的外側(cè)粘貼上刻度標(biāo)尺3，刻度標(biāo)尺3的起始零點為基圓孔5的出口位置。
[0020]接著，利用導(dǎo)管I將全射流噴頭的信號嘴2與入水嘴4連接在一起，設(shè)定噴頭的工作壓力400kPa，使全射流噴頭保持在穩(wěn)定工作的狀態(tài)。在噴頭穩(wěn)定工作了 20分鐘之后開始測量記錄試驗數(shù)據(jù)。
[0021]接著，斷開導(dǎo)管I與信號嘴2的連接，保持導(dǎo)管I與入水嘴4的連接，用手指封堵住導(dǎo)管I的入口，主射流向右側(cè)附壁，讀取主射流最上部分距刻度標(biāo)尺3的起始零點的距離5為23.8mm,同時讀取主射流最下部分距刻度標(biāo)尺3的起始零點的距離t為20.4mm。
[0022]接著,計算出A=Cs+i)/2等于22.1mm即為在400kPa工作壓力下30PXH全射流噴頭附壁點的位置距基圓孔出口的距離。
[0023]雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種確定全射流噴頭附壁點位置的方法，包括下列步驟:Ca)首先，確定實驗用全射流噴頭樣機(jī)；選擇的全射流噴頭樣機(jī)的材料為可以觀測到內(nèi)部流動狀況的透明有機(jī)玻璃，在全射流噴頭的外側(cè)粘貼上刻度標(biāo)尺(3)，全射流噴頭樣機(jī)的形狀規(guī)則平整，從而保證全射流噴頭上刻度標(biāo)尺的尺寸為等間距分布；所述的刻度標(biāo)尺(3)的起始零點為基圓孔(5)的出口位置處；(b)利用導(dǎo)管(I)將全射流噴頭的信號嘴(2)與入水嘴(4)連接在一起，設(shè)定噴頭的工作壓力，所述信號嘴與所述入水嘴與所述刻度標(biāo)尺(3)的位置始終固定不變；(c)開始測量試驗數(shù)據(jù)實驗；斷開導(dǎo)管與信號嘴的連接，保持導(dǎo)管與入水嘴的連接，用手指封堵住導(dǎo)管的入口，使入水嘴處沒有空氣的補入，全射流噴頭左側(cè)壓強大于右側(cè)，主射流向右側(cè)附壁，觀察全射流噴頭的內(nèi)部流動狀況，分別讀取主射流最上部分距所述刻度標(biāo)尺(3)的起始零點的距離s和主射流最下部分距所述刻度標(biāo)尺(3)的起始零點的距離t ；Cd)計算出主射流最上部分距所述刻度標(biāo)尺(3)的起始零點的距離s和主射流最下部分距所述刻度標(biāo)尺(3)的起始零點的距離t的平均值，得到的A=(s+i)/2即為在設(shè)定工作壓力下全射流噴頭附壁點的位置距所述刻度標(biāo)尺(3)的起始零點的距離，從而也就確定了全射流噴頭附壁點的位置坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種確定全射流噴頭附壁點位置的方法，其特征在于，在噴頭設(shè)定工作壓力下穩(wěn)定工作10分鐘之后再開始進(jìn)行實驗操作。
【文檔編號】G01B5/00GK103438773SQ201310359341
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】朱興業(yè), 袁壽其, 劉俊萍, 李紅 申請人:江蘇大學(xué)