导读:本文包含了迷宫式灌水器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:灌水器,抗堵塞性能,湍动能,结构优化
迷宫式灌水器论文文献综述
杨彬,吴勇,王建东,马晓鹏,王海涛[1](2019)在《齿型迷宫灌水器抗堵塞性能分析与结构优化模拟》一文中研究指出【目的】揭示齿型迷宫流道灌水器物理堵塞的内在流动特性成因,同步优化提出高抗堵型齿型灌水器流道结构。【方法】基于CFD数值模拟技术中的Workbench数值计算平台,对5种不同齿型流道结构(含改进后流道结构)的灌水器进行水砂两相流数值模拟计算,分析了不同齿型结构水流流速、流道内湍动能、湍动能耗散率分布规律及物理颗粒运动轨迹等。【结果】提出了齿型流道结构优化改进方案,优化后的流道结构增加了灌水器内低速区域面积和低速区域湍动能值,区间湍动能范围同比最高提升了52%~200%,同时提高了物理颗粒的运移速率,减少了颗粒运移路程和滞留时间,提升了齿型迷宫灌水器的抗堵塞性能。【结论】齿型流道灌水器的抗堵塞性能与流道内低速区的流体速度及流道内湍动能大小分布密切相关,流速和湍动能较大的区域不易造成堵塞;湍动能最大值均出现在主流区,并且在齿尖迎水区达到最大;湍流动能耗散率分布与湍动能分布具有十分相似的规律,湍动能耗散最严重的区域分布在齿尖处,齿尖结构对灌水器的消能效果起关键性作用。(本文来源于《灌溉排水学报》期刊2019年08期)
康苗业,李治勤,徐腾,王泽[2](2019)在《基于正交试验的双内齿迷宫灌水器数值模拟》一文中研究指出在普通矩形迷宫流道灌水器的竖向流道与横向流道分别加入2个、1个内齿,构成4种内齿相对位置不同的双内齿矩形迷宫流道灌水器,并保持两者最小过流断面一致,以此探求加入内齿前、后迷宫流道灌水器水力性能的优劣,并采用数值模拟及正交试验的方法,选取内齿相对位置、内齿间距、内齿高度为主要因素,选取L_(16)(4~5)正交表得到16组方案,通过方差分析与极差分析的方法,找到影响其水力性能的主要因素与次要因素,最终得到最优方案组合。结果表明:在普通矩形迷宫流道加入内齿后,其消能效果更好,流态指数减小11.18%~18.01%;影响双内齿矩形迷宫流道的3个因素的主次顺序为内齿相对位置、内齿高度、内齿间距;双内齿矩形迷宫流道灌水器的流态指数最小的结构为竖向流道左上侧与右下侧、横向无涡处加入内齿,内齿间距0.5 mm,内齿高0.9 mm,其流态指数为0.500 6。(本文来源于《人民黄河》期刊2019年06期)
杨彬,张赓,王建东,龚时宏,王海涛[3](2019)在《齿型迷宫流道灌水器水力性能数值模拟研究》一文中研究指出【目的】定量探究流道结构参数与灌水器水力性能之间的互馈关系。【方法】研究齿角度(a)、齿底距(b)、齿高度(c)和流道深度(d)4个关键因素,选用L18(37)正交试验设计方案,通过室内测试与数值模拟,定量分析了流道结构参数对其水力性能的影响。【结果】采用四面体含边界层网格或混合多面体网格的模拟精度最高,采用标准k-ε计算模型,流量偏差率可控制在6.00%的误差范围内,可推荐作为齿型流道结构灌水器数值模拟时的参考设置模式;按显着性水平α=0.1检验,流道深度和齿高度对流态指数存在显着影响;此外,研究构建了流态指数与齿型灌水器关键结构参数之间的定量多元线性回归方程为;X=4.67×10-4a-0.005 4b-0.016 1c+0.041 7d+0.442 2,流量系数的回归方程为:K=0.211 1a+2.822 4b+1.796 5c+8.247 8d-11.584 9。【结论】齿型流道结构滴头的网格划分宜采用四面体含边界层网格或混合多面体网格型式,且流态指数和流量系数与齿型灌水器关键结构参数之间的关系可以通过多元线性回归方程表示。(本文来源于《灌溉排水学报》期刊2019年04期)
康苗业[4](2018)在《双内齿参数对迷宫灌水器水力性能的影响》一文中研究指出水是人类社会赖以生存的资源,也是人类进步与发展的战略性经济资源。但是随着经济发展与人口剧烈增长,水资源短缺已经成为全人类共同面临的问题,我国更是世界上严重缺水的国家之一。同时,由于水体污染和水资源浪费现象普遍存在,我国水资源正处于供需紧张的局面。因此,为了缓解我国水资源紧缺的情况,提高水利用率以及实现水资源的供需平衡,我国必须全面推行节水技术。作为农业大国,我国每年灌溉用水量巨大,农业用水大约占国民用水总量的73%。但是我国仍然使用传统的大水漫灌技术,水资源浪费十分严重。因此,推广节水灌溉技术是对水资源合理分配、农作物高产的一项重要举措。目前,滴灌作为比较先进的灌溉技术之一,农作物对水资源的吸收率比管灌、喷灌等灌溉技术更高。其中,灌水器是滴灌系统的关键部件,迷宫流道更是凭借其复杂的边壁结构对水流具有较好的消能效果,是滴灌灌水器中最好的结构形式。目前国内外学者对迷宫流道的研究较多,但是大部分流道断面面积都在1mm左右,抗堵塞性能较差。为了提高灌水器抗堵塞性并且优化其水力性能,本文在矩形迷宫灌水器的竖向、横向流道处均加入内齿,通过改变流道内的边壁结构形成双内齿矩形迷宫流道灌水器。在一个单元的迷宫流道内,竖向流道内的内齿位置位于左上侧与右下侧、左下侧与右上侧,横向流道内齿位置为有涡侧与无涡侧。本文采用物理试验方法验证了内齿相对位置对灌水器水力性能的影响,并且进一步采用数值模拟的方法,研究了断面尺寸分别为1.5×1.5mm、1.7×1.7mm、2.0×2.0mm、2.5×2.5mm的E型双内齿矩形迷宫灌水器,分别命名为E_(1.5)、E_(1.7)、E_(2.0)、E_(2.5)型灌水器;流道宽度与深度均与相对应的双内齿矩形迷宫灌水器加齿处的宽度保持一致的G型普通矩形迷宫灌水器,分别命名为G_(1.5)、G_(1.7)、G_(2.0)与G_(2.5)型灌水器;流道宽度与相对应的双内齿灌水器加齿处的流道宽度相同、流道深度与所对应的双内齿灌水器无齿处的流道宽度相同的F型普通矩形迷宫流道灌水器,分别命名为F_(1.5)、F_(1.7)、F_(2.0)与F_(2.5)型灌水器。主要研究流道内水力性能与内齿相对位置、内齿高度、内齿间距、灌水器断面尺寸的变化关系,最后通过上述各个灌水器的压力~流量曲线、流量系数以及流态指数,可以分析内齿参数与断面尺寸对其水力性能的影响。通过以上分析,可以得出以下结论:1)E、F、G型迷宫流道内流量与压力水头的变化保持一致,呈正相关变化关系。2)内齿参数对双内齿矩形迷宫灌水器流态指数的影响顺序为:内齿相对位置>内齿高度>内齿间距;其中,在E_(1.7)、E_(2.0)与E_(2.5)型灌水器中,内齿位置与内齿高度对流态指数影响显着,内齿间距对流态指数不具有显着影响;在E_(1.5)型灌水器中,只有内齿位置对流态指数影响显着。3)在双内齿矩形迷宫灌水器中,内齿参数对流量系数的影响顺序为:内齿高度>内齿间距>内齿相对位置;并且这叁个内齿参数均对流量系数影响显着。4)在E_(1.5)、E_(1.7)、E_(2.0)与E_(2.5)型灌水器中,流态指数最小的内齿参数水平组合为A_1B_1C_3,即在竖向流道左上侧与右下侧、横向流道无涡处加入内齿,内齿间距为流道宽度的29.4%,内齿高度占流道宽度的52.9%;流量系数最小的水平组合为A_1B_1C_4,即在竖向流道左上侧与右下侧、横向流道无涡处加入内齿,内齿间距为流道宽度的29.4%,内齿高度占流道宽度的64.7%。5)对于双内齿矩形迷宫灌水器与普通矩形迷宫灌水器而言,流量系数随着流道断面尺寸的增大而增大,流态指数随着断面尺寸的增大而减小,从变化程度来分析,断面尺寸对流量系数的影响高于其对流态指数的影响。6)对于相同形式、不同断面尺寸的双内齿矩形迷宫灌水器,同压力下的流量随断面尺寸的缩小而降低;根据压力~流量变化曲线可知,断面尺寸越小,曲线更加平缓,即流量随压力的变化更小,水力性能更好。7)通过对E、F、G这叁种类型的灌水器进行数值模拟可以得出:G型灌水器的压力~流量曲线最为平缓,即流量随压力的波动最小,但是其流态指数在叁种灌水器中是最大的,流量系数最小;E型灌水器的压力流量曲线排名第二,其流态指数是最小的,流量系数仅次于G型灌水器;F型灌水器的压力~流量曲线最陡,水力性能最差。这说明灌水器的水力性能不仅与流态指数有关,也与流量系数有关,应该综合考虑这两方面的因素。8)E型灌水器的压力~流量曲线的平缓程度仅次于G型灌水器,但是其断面面积却大于G型,可以预期E型灌水器的抗堵塞性能会优于G型,由此可以推断出E型双内齿迷宫灌水器的水力性能较优。(本文来源于《太原理工大学》期刊2018-06-01)
赵鑫[5](2018)在《基于CFD-DEM迷宫流道灌水器水沙模拟与能耗分析》一文中研究指出本文以迷宫流道灌水器为研究对象,结合间歇性短周期灌水试验,研究试验过程中灌水入口压力、灌水频率时间、灌水间隔天数对迷宫流道灌水器堵塞的影响,并采用LS-CWM激光粒度仪测定迷宫流道灌水器出口泥沙的级配变化,确定易造成灌水器堵塞的敏感粒径。同时应用CFD-DEM耦合计算方法建立迷宫流道堵塞机理分析的数学模型,分析不同压力下不同粒径沙粒在迷宫流道内的通过率情况、灌水器水力性能及各参数对内在能量消耗的方式进行理论分析。通过正交试验方法对颗粒运动和沉积规律进行实验研究,找出数值模拟取得理想状态下因素水平最优组合,为迷宫流道设计提供理论依据。本文的主要结论如下:(1)入口压力相同时,角度对灌水器内颗粒总通过率影响显着。粒径在0.0625-0.05mm范围时,角度对其通过率影响最大且显着,其余参数对通过率有影响但不具有显着性。粒径在0.05-0.0325mm时,各参数对通过率有影响但都不显着。入口压力不同时,随着压力的增加,通过率与压力成正相关关系。同时对流态指数进行正交分析,因素角度对流态指数有显着性影响,其余因素无显着性影响。各参数最优组合为:A_4B_4C_2D_1E_4,得到其颗粒通过率为98.61%,得到其压力流量关系为Q=1.3918H~(0.4724)。(2)随着压力的增大,颗粒消耗总能量Et明显变化。压力每提升50KPa,颗粒消耗总能量平均增大78.56%。压力相同程度不变时,随着颗粒粒径增大,颗粒消耗总能量Et不同程度增大。相同压力情况下小颗粒总消耗能量小,撞击次数少,通过率大。同理,大颗粒总消耗能量大,撞击次数多,通过率小。(3)由于灌水器内部系统与外界没有能量交换,从结论中可以看出流道内水头损失均由压降提供。灌水器从进口沿水流方向压力逐渐降低且有线性下降趋势。随着压力增大,沿程阻力系数,局部阻力系数皆明显增大,角度对局部阻力系数影响显着。(4)在不同压力条件下,不同流道灌水器滴头的相对流量随着试验天数的增加而逐渐减少,整体成下降趋势。灌水时间对滴头堵塞的影响已经达到显着性水平,其次是灌水压力,最后是灌水的间隔天数。不同的入口压力下,各项级配变化都是由不稳定趋于稳定。随着压力的增大,大颗粒泥沙所占体积比越大。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2018-05-01)
张丽娟,李双营[6](2017)在《滴灌齿型迷宫流道灌水器水力性能数值试验研究》一文中研究指出为研究齿型流道结构参数对灌水器水力性能的影响及流道水流流动机理,选取流道结构尺寸参数齿宽a(A)、齿底距b(B)、齿高h(C)为试验因素及流态指数为试验指标,选用L9(34)正交表安排正交试验方案,利用CFD数值模拟软件FLUENT建立各方案模型并进行数值求解,采用极差分析、方差分析及线性回归法分析数值模拟试验结果,并研究了流道内部流场,以解释其消能机理。结果表明,齿形迷宫流道结构参数最优组合为A3B1C3,影响主次顺序为B、C、A;建立结构参数和流态指数间的线性回归模型;流道内部水流依靠漩涡产生局部水头损失达到消能效果。(本文来源于《水电能源科学》期刊2017年08期)
喻黎明,徐霞,杨启良,吴永栋,白晓军[7](2017)在《滴灌灌水器迷宫流道结构对泥沙运动的影响》一文中研究指出采用基于颗粒动力学理论的欧拉-拉格朗日固液多相湍流模型,选用夹角、上底宽、齿高、齿尖参差量、流道宽等五因素四水平组成16个迷宫流道模型,进行水沙运动CFD-DEM耦合数值模拟,分析沙粒群通过率、速度下降百分数、沙粒群运动和分布规律。结果表明:沙粒群通过率能有效描述迷宫流道的抗堵塞性能,沙粒群通过率与沙粒速度下降百分数呈负相关,沙粒群整体速度下降是影响迷宫流道内沙粒通过率的核心因素;沙粒速度的变化取决于流道内水流运动特性,而夹角、流道宽是影响水流特性的主要流道结构参数,其中夹角具有显着性影响;较优结构中可使沙粒始终受曳力牵引,大部分沙粒运行于主流区中,保持较高的运动速度,速度下降较小,动能损失少,通过率高,减少了被堵塞的机率;该方法统计了沙粒群运动及分布规律,从微观角度分析迷宫流道内沙粒运动,将有效提高迷宫流道结构设计效率。(本文来源于《农业机械学报》期刊2017年02期)
马炎超,李治勤,金龙,王超[8](2017)在《单齿型矩形迷宫灌水器水力性能的数值分析》一文中研究指出以矩形流道灌水器以及加齿后矩形流道模型为研究对象,借助CFD流体分析软件FLUENT对不同尺寸的流道模型进行压力流量模拟分析,将分析后的结果以流道内最小过流断面为控制因素,进一步利用TECPLOT软件分析灌水器内速度流场的变化。结果表明,单齿型矩形流道迷宫灌水器的水力性能优于矩形流道迷宫灌水器;在同一种尺寸的矩形流道内加齿,随着齿高的增加,流量系数和流态指数均减小;当流道内加齿处的过流断面比保持一致时,流道的流量系数随尺寸的增加而增大;并且流道尺寸越大,加齿后流态指数降低程度越大,越有利于提高灌水器的灌水质量;相比于矩形流道灌水器,单齿型矩形流道具有较好的消能效率,为进一步研制高水力性能的灌水器提供一定的理论基础。(本文来源于《节水灌溉》期刊2017年01期)
金龙,李治勤,马炎超,王超[9](2016)在《双内齿矩形迷宫流道灌水器水力特性分析》一文中研究指出在目前常用的矩形迷宫流道灌水器中加入内齿,形成双内齿矩形迷宫流道灌水器;利用流体力学软件CFD对增加内齿前、后两种类型的灌水器进行数值模拟分析,比较了两种类型灌水器的水力性能,并且研究不同内齿高度和内齿间距对双内齿矩形迷宫流道灌水器水力性能的影响。结果表明:增加内齿后形成的双内齿矩形迷宫流道灌水器的流态指数普遍比目前常用矩形迷宫流道灌水器的流态指数小,水力性能较好。流量系数随着内齿高度的增大而减小,内齿间距对流量系数的影响不大。流态指数随着内齿高度的增加呈先减小后增大的趋势,当内齿高度分别为0.3mm和1.1mm时,内齿间距对流态指数的影响不大;当内齿高度分别为0.3,0.5,0.7mm时,流态指数随着内齿间距的增加而增大;当内齿高度为0.7mm,内齿间距为0.3mm时,流态指数达到最小。(本文来源于《太原理工大学学报》期刊2016年06期)
张重,任树梅,杨培岭,张钟莉莉,郭梦吉[10](2016)在《圆柱型灌水器迷宫式流道内部流体流动的CFD模拟精度研究》一文中研究指出针对CFD方法模拟时参数选择对圆柱型灌水器迷宫式流道内部流动的模拟精度有较大影响的问题,采用正交试验的方法,对网格单元尺寸(0.20、0.15、0.10、0.07mm)、湍流模型(Reynolds应力方程模型、标准k-ε模型、RNG k-ε模型、Realizable k-ε模型)、近壁面处理函数(Standard壁面函数、Non-Equilibrium壁面函数、Enhanced壁面函数、Scalable壁面函数)进行3因素4水平正交试验,对比各试验条件下CFD模拟值与实测值的偏差量,选择精度较高的模拟方法,并在此模拟基础上对迷宫流道进行了优化。结果表明:网格大小为0.07mm,湍流模型为Reynolds应力方程模型,近壁面采用Scalable壁面函数时模拟精度最高。(本文来源于《中国农业大学学报》期刊2016年09期)
迷宫式灌水器论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
在普通矩形迷宫流道灌水器的竖向流道与横向流道分别加入2个、1个内齿,构成4种内齿相对位置不同的双内齿矩形迷宫流道灌水器,并保持两者最小过流断面一致,以此探求加入内齿前、后迷宫流道灌水器水力性能的优劣,并采用数值模拟及正交试验的方法,选取内齿相对位置、内齿间距、内齿高度为主要因素,选取L_(16)(4~5)正交表得到16组方案,通过方差分析与极差分析的方法,找到影响其水力性能的主要因素与次要因素,最终得到最优方案组合。结果表明:在普通矩形迷宫流道加入内齿后,其消能效果更好,流态指数减小11.18%~18.01%;影响双内齿矩形迷宫流道的3个因素的主次顺序为内齿相对位置、内齿高度、内齿间距;双内齿矩形迷宫流道灌水器的流态指数最小的结构为竖向流道左上侧与右下侧、横向无涡处加入内齿,内齿间距0.5 mm,内齿高0.9 mm,其流态指数为0.500 6。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
迷宫式灌水器论文参考文献
[1].杨彬,吴勇,王建东,马晓鹏,王海涛.齿型迷宫灌水器抗堵塞性能分析与结构优化模拟[J].灌溉排水学报.2019
[2].康苗业,李治勤,徐腾,王泽.基于正交试验的双内齿迷宫灌水器数值模拟[J].人民黄河.2019
[3].杨彬,张赓,王建东,龚时宏,王海涛.齿型迷宫流道灌水器水力性能数值模拟研究[J].灌溉排水学报.2019
[4].康苗业.双内齿参数对迷宫灌水器水力性能的影响[D].太原理工大学.2018
[5].赵鑫.基于CFD-DEM迷宫流道灌水器水沙模拟与能耗分析[D].昆明理工大学.2018
[6].张丽娟,李双营.滴灌齿型迷宫流道灌水器水力性能数值试验研究[J].水电能源科学.2017
[7].喻黎明,徐霞,杨启良,吴永栋,白晓军.滴灌灌水器迷宫流道结构对泥沙运动的影响[J].农业机械学报.2017
[8].马炎超,李治勤,金龙,王超.单齿型矩形迷宫灌水器水力性能的数值分析[J].节水灌溉.2017
[9].金龙,李治勤,马炎超,王超.双内齿矩形迷宫流道灌水器水力特性分析[J].太原理工大学学报.2016
[10].张重,任树梅,杨培岭,张钟莉莉,郭梦吉.圆柱型灌水器迷宫式流道内部流体流动的CFD模拟精度研究[J].中国农业大学学报.2016