滴灌灌水器雙向流流道水力性能試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究.pdf

1、雙向流流道是一種新型滴灌灌水器流道,研究流道結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其水力性能的影響,對(duì)分析其消能機(jī)理以及滴灌灌水器研發(fā)具有重要意義。本文采用試驗(yàn)、數(shù)值模擬和理論分析結(jié)合的方法開(kāi)展研究,主要結(jié)論如下:
　　(1)提取了9個(gè)雙向流流道結(jié)構(gòu)參數(shù),采用均勻設(shè)計(jì)安排了12個(gè)試驗(yàn)方案,根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù),通過(guò)多元回歸計(jì)算,分別建立了結(jié)構(gòu)參數(shù)與流態(tài)指數(shù)和流量系數(shù)間的量化關(guān)系;試驗(yàn)驗(yàn)證表明:該量化關(guān)系預(yù)測(cè)精度較高;各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)流態(tài)指數(shù)影響顯著;V字形擋水件的張角Ⅱ

2、對(duì)流態(tài)指數(shù)X的影響最大,且為正相關(guān);出口寬度a和八字形分水件的張角p兩個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)流量系數(shù)k的影響顯著,其中出口寬度a對(duì)流量系數(shù)的影響最大,且為正相關(guān)。雙向流流道的最佳工作壓力范圍為0.05~0.30MPa,其流態(tài)指數(shù)可達(dá)到0.40~0.47,優(yōu)于迷宮式流道的水力性能。
　　(2)采用Fluent軟件開(kāi)展雙向流流道流場(chǎng)特征研究。為了提高數(shù)值模擬計(jì)算的精度,以試驗(yàn)值為依據(jù),研究了的雙向流流道的流場(chǎng)數(shù)值模擬中各種湍流模型適用性和計(jì)算網(wǎng)

3、格劃分等問(wèn)題,研究結(jié)果表明:應(yīng)選用Realizable k-￡模型與標(biāo)準(zhǔn)k-co模型;計(jì)算域應(yīng)采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,適宜的網(wǎng)格尺度為0.2mm,在此祭件下,模擬值與實(shí)測(cè)值的流量相對(duì)誤差在0.10％~11.07％。
　　(3)借助于Fluent軟件,通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算,可獲取雙向流流道的速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)。流速場(chǎng)分析表明:當(dāng)八字形分水件中間孔口過(guò)水流量Qi與八字形分水件兩側(cè)過(guò)水流量(Q2+Q3)的比值在0.589~1.702之間時(shí),Q1/(Q