1、隨著世界能源短缺現(xiàn)象的日益嚴重，我國的噴灌技術正朝著大幅降低節(jié)水灌溉裝備能耗和提高灌溉水利用率等方向發(fā)展。全射流噴頭是一種我國獨創(chuàng)的節(jié)能降耗的噴灌裝備，但在低壓條件下存在均勻度較差以及旋轉不穩(wěn)定的問題，對全射流噴頭進行改進及優(yōu)化具有重要的意義。本文通過對全射流噴頭結構改進及優(yōu)化提出外取水射流噴頭，采用理論分析、試驗研究及數(shù)值模擬等方法，對外取水射流噴頭進行了系統(tǒng)的研究。
　　本文主要研究內容包括:
　　(1)通過對全射流噴頭

2、結構及工作性能的全面分析，提出低壓條件下全射流噴頭結構存在的不足，針對全射流噴頭工作時噴頭取水量不易控制，噴頭及連接豎管出現(xiàn)晃動、偏離鉛垂線而影響噴灑均勻性等問題，本文創(chuàng)新性的提出了外取水射流噴頭的結構，采用外部取水方式、雙噴體結構和圓形出口蓋板。外部取水信號嘴方便調節(jié)，又可以起到分水針的作用，促進射流元件內部高速射流的裂變，提高了噴頭噴灑均勻性。雙噴體結構使噴頭整體結構更加平衡。并通過單因素性能試驗對外部取水信號嘴的最佳工作位置進行確

3、定，得到性能良好、工作穩(wěn)定的外取水射流噴頭。
　　(2)以優(yōu)化后的外取水射流噴頭為研究對象進行性能試驗，得到外取水射流噴頭性能參數(shù)，并與全射流噴頭進行對比研究。結果表明，相同壓力下，外取水射流噴頭的射程大于全射流噴頭，由于外部取水信號嘴對射流的破碎作用，平均雨滴直徑比全射流噴頭小0.5mm左右，并提出工作壓力分別為0.15MPa、0.2MPa和0.25MPa時，外取水射流噴頭正方形布置最佳組合間距為R、1.1R和R，組合均勻系數(shù)值

4、分別為78.3％、83.9％和87.6％。
　　(3)通過詳細的理論推導，對噴灌均勻性系數(shù)CU和分布均勻系數(shù)（1/4低值分布均勻系數(shù)DU1q、1/4高值分布均勻系數(shù)DUhq、1/2低值分布均勻系數(shù)DU1h和1/2高值分布均勻系數(shù)DUhh）之間的關系進行了深入的分析，并以外取水射流噴頭為研究對象進行均勻性試驗，對理論推導結果進行了試驗驗證。結果表明:DUhq和DUhh始終大于等于CU，DU1h和DU1q與CU的關系與具體試驗數(shù)據(jù)相關