迷宮滴頭內部流動的動力學特性研究.pdf

1、滴頭是滴灌系統(tǒng)的重要部件之一，其水力性能及抗堵塞性對系統(tǒng)的設計和運行有很大影響。由于滴頭流道尺寸小、結構復雜，目前的流動測量技術很難進行內部流場的準確觀測，對滴頭內部流場與其工作性能之問的關系，還缺乏深入的認識和把握。CFD技術在滴頭內流場分析方面的研究剛剛起步，還存在很多問題，有必要對滴頭內部流動的動力學性能數(shù)值分析方法進行深入分析和研究。本文根據(jù)迷宮滴頭流動特點，采用試驗測量、理論分析與CFD方法對迷宮滴頭的工作性能進行了研究。主要

2、研究內容及取得的結論如下： 通過試驗觀測及理論分析，建立了滴頭非定常數(shù)值計算模型，并用此模型對迷宮滴頭水力特性進行了模擬，所得壓力．流量關系預測值與實測值非常吻合，計算精度高于定常模型。流道中壓力呈階梯狀下降，在齒尖或結構劇烈變化處壓力迅速下降。非定常計算方法不僅可以分析水流在滴頭內部的三維復雜流動，還可模擬水流從滴頭流出后的水滴形成及滴落過程，為更好地研究滴頭的水力特性及灌水效果提供了新的途徑。 針對滴頭的堵塞問題，根

3、據(jù)固液兩相流理論，在迷宮滴頭中的懸浮顆粒濃度分布數(shù)值分析過程中引入雙流體模型。計算結果顯示，入流顆粒濃度及粒徑對流道內速度及顆粒濃度分布均有影響，入流顆粒濃度低時顆粒與水流速度分布比較一致，隨著濃度的增加，水流與顆粒速度差異增加，流場紊亂。懸浮顆粒在滴頭進水口、緩水區(qū)及流道拐彎、迎水區(qū)等局部濃度增大，其它區(qū)域接近入流濃度。這種計算模式可以較準確地計算顆粒濃度及大小對流道速度分布的影響，對準確預測迷宮滴頭的抗堵塞性提供了新的手段。