滴灌灌水器內(nèi)流場(chǎng)消能與氣液流動(dòng)規(guī)律研究.pdf

1、滴灌灌水器是節(jié)水灌溉應(yīng)用中的關(guān)鍵部件，其性能的好壞直接影響灌溉系統(tǒng)是否正常工作及含水質(zhì)量。灌水器在較高的工作壓力下保證較低的出水流量(即灌水器消能)從而實(shí)現(xiàn)其節(jié)水增產(chǎn)功能是依靠其流道內(nèi)部細(xì)微、曲折迂回的結(jié)構(gòu)，而這些結(jié)構(gòu)特征決定了灌水器在工作過程中其內(nèi)部流場(chǎng)復(fù)雜多變。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，針對(duì)灌水器內(nèi)流場(chǎng)的流動(dòng)規(guī)律國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD，Computational Fluid Dynamics)的方法進(jìn)行了數(shù)值模擬研

2、究，這些研究主要以灌水器的物理堵塞問題研究和灌水器流動(dòng)特性研究為主。然而實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，灌溉系統(tǒng)在工作過程中其管道內(nèi)部流體除固體顆粒外還夾帶有一定量的氣體，灌水器流道內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征不僅與其物理抗堵塞性能、內(nèi)流場(chǎng)流動(dòng)特征有關(guān)，還與灌水器消能以及抗化學(xué)堵塞性能有關(guān)。為此，本研究采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的方法對(duì)現(xiàn)有幾種應(yīng)用比較廣泛的典型灌水器產(chǎn)品的流道內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行了消能效率、氣液兩相流動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。
　　 本研究通過獲取不同壓力下不

3、同結(jié)構(gòu)形式灌水器內(nèi)流道單元截面上的平均壓力值和兩相流模擬下灌水器內(nèi)不同位置截面上氣相平均體積分?jǐn)?shù)，并在總結(jié)現(xiàn)有微灌試驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)的基礎(chǔ)上，自行設(shè)計(jì)構(gòu)建一種微灌實(shí)驗(yàn)室多功能強(qiáng)化堵塞試驗(yàn)裝置，通過利用該裝置上進(jìn)行灌水器流道單元消能試驗(yàn)測(cè)試以及氣液強(qiáng)化堵塞試驗(yàn)測(cè)試，驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果。綜上所述，本文得出如下結(jié)論：⑴灌水器流道各單元消能效率在灌水器內(nèi)分布的特征規(guī)律；⑵灌水器流道結(jié)構(gòu)形式對(duì)灌水器流道單元消能效率的影響規(guī)律；⑶氣相與液相在灌水器流道單元