具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种农业灌溉用自激振荡雾化喷头，提高了雾化效果，有效节约用水量，提升了灌溉效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-图5所示，本实施例提供一种农业灌溉用自激振荡雾化喷头100，包括由下至上依次设置的第一喷嘴1、第二喷嘴2、雾化喷嘴3和喷水嘴4，第一喷嘴1中由下至上依次设置有连接腔5、锥形腔6、第一细管腔7和安装槽，第二喷嘴2安装于安装槽中，第二喷嘴2的底面与第一喷嘴1之间形成振荡腔10，第二喷嘴2中设置有第二细管腔11，振荡腔10的两端分别与第一细管腔7和第二细管腔11连通，雾化喷嘴3包括由下至上依次连接的第一圆管301、锥形管302和第二圆管303，第一圆管301的内径大于第二圆管303的内径，第一圆管301套设安装于第二喷嘴2外部的上端，第一圆管301侧壁的上部设置有雾化孔304，雾化孔304用于通入气体，第一圆管301与第二喷嘴2的顶面之间形成雾化腔12，第二细管腔11的上端与雾化腔12连通，喷水嘴4包括第三圆管401和设置于第三圆管401顶部的顶板402，第三圆管401套设安装于第二圆管303的外部，第三圆管401侧壁的上部沿周向设置有多个喷水孔403。工作过程进入第一喷嘴1的连续射流射入振荡腔10，在振荡腔10的谐振作用之下所产生的脉冲射流经第二喷嘴2的第二细管腔11射入雾化腔12，同理在雾化腔12的谐振作用之下经雾化喷嘴3射出，进入第三圆管401再由喷水孔403喷出。

于本具体实施例中，连接腔5为由第一喷嘴1底部设置的圆形槽，连接腔5的内径大于锥形腔6最底端的内径，锥形腔6最顶端的内径等于第一细管腔7的内径，第一细管腔7和第二细管腔11的内径均小于振荡腔10的内径，第二细管腔11的内径小于雾化腔12的内径。

于本具体实施例中，顶板402的下表面为倒锥形面，对于射向倒锥形面的水流能够起到分散及加速的作用。

具体地，喷水孔403为扇形孔，扇形孔沿第三圆管401的周向延伸设置。

于本具体实施例中，扇形孔设置为三个，三个扇形孔分别为第一扇形孔、第二扇形孔和第三扇形孔，第一扇形孔的中点和第三圆管401的中心轴线的水平连线与第二扇形孔的中点和第三圆管401的中心轴线的水平连线之间的夹角为90°，第三扇形孔的中点和第三圆管401的中心轴线的水平连线与第二扇形孔的中点和第三圆管401的中心轴线的水平连线之间的夹角为90°。

如图2所示，安装槽包括由下至上依次设置的第一圆槽8和第二圆槽9，第二圆槽9的内径大于第一圆槽8的内径，第二喷嘴2螺纹安装于第二圆槽9中，且第二喷嘴2的下端伸至第一圆槽8中，进而实现第二喷嘴2与第一喷嘴1的螺纹连接。

如图3所示，第二喷嘴2包括由下至上依次连接的第一圆柱201、第二圆柱202、第三圆柱203和第四圆柱204，第二圆柱202、第一圆柱201、第三圆柱203和第四圆柱204的外径依次减小，第二圆柱202螺纹安装于第二圆槽9中，第一圆柱201与第一圆槽8结构相匹配，第一圆管301螺纹套设于第四圆柱204上，进而实现雾化喷嘴3与第二喷嘴2的螺纹连接。

具体地，第三圆管401螺纹套设于第二圆管303的外部，进而实现喷水嘴4与雾化喷嘴3的螺纹连接。

可见，本实施例中的第一喷嘴1、第二喷嘴2、雾化喷嘴3和喷水嘴4由下至上依次螺纹连接，并在螺纹连接处采用机械防松，使得第一喷嘴1、第二喷嘴2、雾化喷嘴3和喷水嘴4之间形成可拆卸连接，便于更换配件。

于本具体实施例中，第一圆柱201、第二圆柱202、第三圆柱203和第四圆柱204为一体式结构，第一圆管301、锥形管302和第二圆管303为一体式结构，第三圆管401和顶板402为一体式结构。

具体地，雾化孔304为螺纹孔，螺纹孔用于通过外螺纹阀座连接送气管。使用时，将外螺纹阀座的一端安装于螺纹孔上，外螺纹阀座的另一端连接好送气管，通过送气管、外螺纹阀座和雾化孔304将气体输送至雾化腔12中。

具体地，第一细管腔7的内径为d₁，第二细管腔11的内径为d₂，第二圆管303的内径为d₃，其中λ为系数，整个喷头的最佳工况由λ决定，λ系数是根据数值模拟的结果得到的一个比例值，于本具体实施例中，λ≤1。

具体地，锥形腔6的锥角为α，锥形管302的锥角为β。振荡腔10在竖直方向上的尺寸为其长度，振荡腔10的长度为L₁，振荡腔10的内径为D₁。雾化腔12在竖直方向上的尺寸为其长度，雾化腔12的长度为L₂。喷水嘴4的倒锥形面的锥角为γ，喷水孔403在竖直方向上的尺寸为其宽度，喷水孔403的宽度为L。

于本具体实施例中，第一喷嘴1中锥形腔6的锥角α、振荡腔10的长度L₁以及振荡腔10的长径比L₁/D₁，这三个参数决定了第一喷嘴1的自激振荡效果是否能达到最佳，通过数值模拟的方式得到以上三个参数的最优值，使得第一喷嘴1的自激振荡效果能够达到最佳。

于本具体实施例中，雾化腔12的长度L₂决定雾化喷嘴3的雾化效果，雾化喷嘴3中锥形管302的锥角β决定了最终形成的雾化射流的收纳效果，根据雾化喷嘴3的具体结构进行数值模拟得到L₂和β的最优值。

于本具体实施例中，喷水孔403的宽度L、倒锥形面的锥角γ以及喷水孔403的开孔面积决定了最终喷灌水量覆盖农业用地的环绕面积比，通过数值模拟的方式得到以上三个参数的最优值，进而使得喷灌面积达到最大化。

具体工作过程为：灌溉水流通过第一喷嘴1的连接腔5、锥形腔6和第一细管腔7射入振荡腔10，水流在第一喷嘴1中形成离散涡环，在其中的锥形腔6和振荡腔10中碰撞形成涡量扰动-放大-涡量脉动产生的循环过程，此过程不断的循环重复，形成强烈的自激振荡脉冲射流，诱导空化现象产生，继而有效提高雾化效果。之后进入带有雾化孔304的雾化喷嘴3，雾化孔304用于通入气体，气体与来自第二喷嘴2的自激振荡脉冲射流充分结合，以达到雾化效果。最后射向喷水嘴4的顶板402的倒锥形面，由喷水嘴4的多个喷水孔403喷向农业用地。

本实施例中的农业灌溉用自激振荡雾化喷头100将连续射流转换为脉冲射流，脉冲射流具有能耗低、雾化好等特点，将能够产生脉冲射流的第一喷嘴1与雾化喷嘴3组合成一个高效的喷灌系统，产生的脉冲气液射流能进一步提高雾化效果，射程远使得喷洒面积大，有效节约用水量，能够更好地实现水资源的保护，提升了灌溉效率，进而高效推动农业生产。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。