迷宫滴头内部流动的动力学特性研究

来源 :中国农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yy6590
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
滴头是滴灌系统的重要部件之一,其水力性能及抗堵塞性对系统的设计和运行有很大影响。由于滴头流道尺寸小、结构复杂,目前的流动测量技术很难进行内部流场的准确观测,对滴头内部流场与其工作性能之问的关系,还缺乏深入的认识和把握。CFD技术在滴头内流场分析方面的研究刚刚起步,还存在很多问题,有必要对滴头内部流动的动力学性能数值分析方法进行深入分析和研究。本文根据迷宫滴头流动特点,采用试验测量、理论分析与CFD方法对迷宫滴头的工作性能进行了研究。主要研究内容及取得的结论如下: 通过试验观测及理论分析,建立了滴头非定常数值计算模型,并用此模型对迷宫滴头水力特性进行了模拟,所得压力.流量关系预测值与实测值非常吻合,计算精度高于定常模型。流道中压力呈阶梯状下降,在齿尖或结构剧烈变化处压力迅速下降。非定常计算方法不仅可以分析水流在滴头内部的三维复杂流动,还可模拟水流从滴头流出后的水滴形成及滴落过程,为更好地研究滴头的水力特性及灌水效果提供了新的途径。 针对滴头的堵塞问题,根据固液两相流理论,在迷宫滴头中的悬浮颗粒浓度分布数值分析过程中引入双流体模型。计算结果显示,入流颗粒浓度及粒径对流道内速度及颗粒浓度分布均有影响,入流颗粒浓度低时颗粒与水流速度分布比较一致,随着浓度的增加,水流与颗粒速度差异增加,流场紊乱。悬浮颗粒在滴头进水口、缓水区及流道拐弯、迎水区等局部浓度增大,其它区域接近入流浓度。这种计算模式可以较准确地计算颗粒浓度及大小对流道速度分布的影响,对准确预测迷宫滴头的抗堵塞性提供了新的手段。 为了提高滴头工作性能,提出了基于上述CFD理论和技术的滴头流道结构优化方法,模拟了齿形流道结构参数(齿间距、齿角度、齿高、流道深度)不同时流道内悬浮颗粒的浓度分布,结果表明各参数对滴头内悬浮颗粒分布有很大影响,影响程度从大到小顺序为:齿角度一齿问距一流道深度一齿高。该方法可以得到流道结构各因素水平的最优组合,为改善流道水力性能及结构优化设计提供了参考。
其他文献
期刊
苹果是我国主要的经济作物,防治苹果树病害,提高果品产量和质量是目前苹果产区最关注的问题之一。传统的防治方法不仅造成农药的浪费,生态环境的破坏,而且使抗(耐)性菌株的数量大
随着微电子技术、通信技术、控制技术和半导体技术的飞速发展以及工业、科研领域等对智能控制仪器设备要求的不断提高,嵌入式微处理器得到越来越广泛的应用。目前,国内现有的
本文对汽车用界限电流式氧传感器材料进行了研究。主要研究了溶胶一凝胶法制备Y-ZrO纳米粉技术中双掺分散剂及不同制备工艺对8m01%YO掺杂稳定的ZrO纳米粉体(YSZ)性能的影响,并
随着光通信技术和光纤激光器技术的发展,对激光增益介质提出了更高的要求,稀土掺杂磷酸盐玻璃、稀土掺杂碲酸盐玻璃和稀土掺杂氟磷玻璃作为光纤放大器和光纤激光器基质玻璃有许
本文于2005、2006年在江苏大学设施农业实验室进行棉花样本培育后,使用便携式光谱仪对不同程度病害前后的叶片与冠层光谱分别进行了测量和分析,并针对采用化学防治时不同病情各
随着电力电子技术的迅速发展,各种非线性装置的广泛使用,导致了日益严重的谐波污染,从而降低了电网的电能质量。为了改善电网电能质量,出现了各种谐波补偿设备,其中有源电力滤波器是公认的治理谐波最有效的手段。因此,其关键技术就成为研究热点。本文首先阐述了国内外谐波及有源电力滤波器的研究现状,然后,结合现有研究基础提出了本文的研究方案。其次,本文有源电力滤波器基本分类进行了研究,还就三相三线制系统进行了详细