摇臂式喷头圆射流初级碎裂数值模拟和试验研究

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1、分类号：^23.学校代码：10712UDC:626,8研究生学号：2012050795密级：公幵灶农林贵牧大学•2015届攻读硕士学位研究生学位(毕业）论文摇臂式喷头圆射流初级碎裂数值模拟和试验研究学科专业农业机械化工程研究方向现代农业装备技术研究生索文浩指导教师韩文霆研究员完成时间2015年4月中国陕西杨凌研究生学位（毕业）论文的独创性声明本人声明：所呈交的硕士学位（毕业）论文是我个人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究结果；论文中的研究数据及结果的获得完全符合学校《关于规范西北农林科技大学研究

2、生学术道德的暂行规定》，如果违反此规定，一切后果与法律责任均由本人承担。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究结果，也不包含其他人和自己本人已获得西北农林科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文的致谢中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：时间：W/T年<1月曰导师指导研究生学位（毕业）论文的承诺本人承诺：我的硕士研究生所呈交的硕士学位（毕业）论文是在我指导下独立开展研究工作及取得的研究结果，属

3、于我现岗职务工作的结果，并严格按照学校《关于规范西北农林科技大学研究生学术道德的暂行规定》而获得的研究结果。如果违反学校《关于规范西北农林科技大学研究生学术道德的暂行规定》，我愿接受按学校有关规定的处罚处理并承担相应导师连带责任。导师签名:时间：年r月弓

4、日关于研究生学位（毕业）论文使用授权的说明本学位（毕业）论文的知识产权归属西北农林科技大学。本人同意西北农林科技大学保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；同意西北农林科技大学将本学位（毕业）论文的全部或部分内容授权汇

5、编录入《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行出版，并享受相关权益。本人保证，在毕业离开（或者工作调离）西北农林科技大学后，发表或者使用本学位（毕业）论文及其相关的工作成果时，将以西北农林科技大学为第一署名单位，否则，愿意按《中华人民共和国著作权法》等有关规定接受处理并承担法律责任。任何收存和保管本论文各种版本的其他单位和个人（包括研究生本人)未经本论文作者的导师同意，不得有对本论文进行复制、修改、发行、出租、改编等侵犯著作权的行为，否则，按违背《中华人民共和国著作权法》等有关规定处理并追究法律责任。(保

6、密的学位论文在保密期限内，不得以任何方式发表、借阅、复印、缩印或扫描复制手段保存、汇编论文）研究生签名:时间：y月今j曰Classificationcode:S23Universitycode:10712UDC:626.8Postgraduatenumber:2012050795Confidentialitylevel:OPENThesisforMaster’sDegreeNorthwestA＆FUniversityin2015InvestigationsonPrimaryBreakupProcesso

7、fImpactSprinklerRoundJetwithNumericalSimulationandExperimentalMethodsMajor:AgricultureMechanizationEngineeringResearchfield:ModernAgricultureEquipmentandTechnologyNameofPostgraduate:SuoWenhaoAdviser:HanWentingCo-adviser:Dateofsubmission:April2015Yangling

8、ShaanxiChina摇臂式喷头圆射流初级碎裂数值模拟和试验研究摘要喷灌目前作为世界上最为先进的节水方式之一，广泛应用在农业灌溉，园林喷灌等方面。摇臂式喷头是喷灌系统中的主要设备，对喷嘴结构和喷头外部圆射流的初级碎裂过程进行研究具有重要意义。本文为探寻摇臂式喷头圆射流的初级碎裂机理，通过CFD数值模拟和试验验证的方法，获得主要结果如下：（1）通过对喷头主喷嘴内部流动模拟可知，随喷嘴锥角增加，喷嘴内流动的速度分布梯度增大，喷嘴出口平均速度减小。长径比对喷嘴轴向速度影响不大，长径比取1~2时，喷嘴出口的

9、速度较大。为了使主喷嘴出口获得大的射流动能，对喷灌用摇臂式喷头的圆柱形喷嘴结构采用=30~45°锥角，喷嘴长径比l1/d=1~2为宜。（2）基于VOF多相流模型理论，在低压（200~600kPa）条件下，使用几何重建(Geo-Reconstruct)方法进行界面跟踪和瞬态PISO数值方法求解控制方程。通过Fluent数值模拟，获得了摇臂式喷头圆射流初级碎裂的分布云图，测量了射流的碎裂长度和初级碎裂液滴直径。分析可知，射流碎裂长度和初级碎裂