自清洗網(wǎng)式過濾器運行特性及內(nèi)部流場數(shù)值模擬研究.pdf

1、過濾器是微灌系統(tǒng)處理泥沙的關(guān)鍵設(shè)備,研制和開發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)、可靠的過濾器系統(tǒng)是實現(xiàn)節(jié)水滴灌技術(shù)的前提。本文在室內(nèi)試驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合理論分析,對自清洗網(wǎng)式過濾器的運行特性進(jìn)行了研究。此外,利用CFD(流體力學(xué))軟件FLUENT對過濾器排污系統(tǒng)及內(nèi)部整體流場進(jìn)行數(shù)值模擬,主要取得的研究成果有:
　　(1)在清水條件下,對比分析不同濾網(wǎng)目數(shù)及尺寸條件下,自清洗網(wǎng)式過濾器局部水頭損失隨流量的變化規(guī)律,并擬合出相應(yīng)的半經(jīng)驗公式。由清水曲線可知

2、,過濾器的水頭損失隨進(jìn)水流量的增大而增大。渾水試驗時,在相同進(jìn)水流量、不同進(jìn)水含沙量和不同進(jìn)水流量、相同進(jìn)水含沙量條件下,對過濾器水頭損失隨過濾時間的變化規(guī)律進(jìn)行了試驗研究,發(fā)現(xiàn)隨著進(jìn)水含沙量及進(jìn)水流量的增大,過濾器的過濾周期逐漸變短。
　　(2)進(jìn)行過濾器最佳排污時間試驗研究,結(jié)合試驗結(jié)果及工程實際,建議排污時間控制在20s到30s之間。與此同時,進(jìn)行了過濾器排污系統(tǒng)吸沙組件的開口條件對流量系數(shù)影響的試驗研究,發(fā)現(xiàn)流量系數(shù)?隨著

3、吸沙組件相對入流面積的增大而增大,但當(dāng)吸沙組件開口長度增大到某程度后,流量系數(shù)就不再發(fā)生變化,根據(jù)試驗數(shù)據(jù)結(jié)合量綱分析建立了自清洗網(wǎng)式過濾器排污流量計算公式。
　　(3)以過濾器排污系統(tǒng)和整體物理模型為基礎(chǔ),對過濾器內(nèi)的流動問題做了合理的假設(shè)和簡化,采用數(shù)值模擬法對自清洗網(wǎng)式過濾器排污系統(tǒng)及整體內(nèi)部流場進(jìn)行了深入的分析和研究,得到了流場速度、壓力分布、湍動能分布狀況及速度矢量圖。對比分析排污系統(tǒng)及過濾器內(nèi)部流場發(fā)現(xiàn),自清洗網(wǎng)式過濾