迷宫流道灌水器论文-杨彬,张赓,王建东,龚时宏,王海涛

迷宫流道灌水器论文-杨彬,张赓,王建东,龚时宏,王海涛

导读:本文包含了迷宫流道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:齿型灌水器,结构参数,数值模拟,水力性能

迷宫流道灌水器论文文献综述

杨彬,张赓,王建东,龚时宏,王海涛[1](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)

赵鑫[2](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)

金龙,李治勤,马炎超,王超[3](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[4](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)

金龙[5](2016)在《双内齿矩形迷宫流道灌水器水力性能数值模拟分析》一文中研究指出水资源是人类生存和社会发展不可替代的自然资源,我国水资源储量虽然丰富,但是人均水资源占有量极低,属于严重缺水的国家之一。我国灌溉技术较为落后,但每年用于农业灌溉的用水量却十分巨大,缺水情况日益严重,推广节水灌溉技术势在必行。滴灌灌水器近些年来凭借着其水利用率高、适应环境能力强的特点发展极为迅速。目前常用迷宫流道灌水器的消能是通过不断转折的流道来增加损失实现的,而水头损失与流速水头相关,为了增加水头损失,获得较大的流速水头,需缩小灌水器流道断面面积,这样一来灌水器的抗堵塞性能就会变差。本文在目前常用的矩形迷宫流道灌水器中加入内齿,以增加水头损失,这样可以适当加大灌水器流道断面面积,流道的抗堵塞性能也会有所提高,最终形成双内齿矩形迷宫流道灌水器,这方面的文献尚未见到。利用流体力学软件CFD模拟了在8种不同压力水头下双内齿矩形迷宫流道灌水器和目前常用矩形迷宫流道灌水器内部水流运动情况,提取得到其速度矢量图,并计算分析得出灌水器水头损失系数、流量系数、流态指数、压力流量关系和压力雷诺数关系。从上述方面比较了双内齿矩形迷宫流道灌水器和目前常用矩形迷宫流道灌水器的水力性能,分析了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,并比较了两类内齿位置不同的双内齿矩形迷宫流道灌水器的水力性能,为进一步研发灌水器提供参考依据。经数值模拟与分析,得出了以下结论:1)双内齿矩形迷宫流道灌水器的流态指数普遍小于目前常用的矩形迷宫流道灌水器的流态指数。说明在目前常用的矩形迷宫流道灌水器内增加内齿后形成的双内齿矩形迷宫流道灌水器的出流量稳定,水力性能变好。2)在目前常用矩形迷宫流道灌水器流道中,横向位置无涡区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比在横向位置漩涡区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小,说明在目前常用的矩形迷宫流道横向位置无涡区增加内齿形成的灌水器出流量更稳定,水力性能更好。3)双内齿矩形迷宫流道灌水器水头损失系数的变化与内齿高度的变化呈正相关,与内齿间距的变化呈负相关;内齿间距较小时,该类型灌水器的水头损失系数对内齿高度的变化敏感,内齿间距较大时,对内齿高度的变化相对不敏感;内齿高度较大时,内齿间距对该类型灌水器的水头损失系数影响较大,当内齿高度较小时,这种影响相对减小。4)双内齿矩形迷宫流道灌水器的流量变化与压力水头的变化呈正相关;该类型灌水器的流量变化与内齿高度的变化呈负相关,与内齿间距的变化呈正相关;流量系数与内齿高度呈负相关,与内齿间距呈正相关;流态指数随内齿高度的增大呈现先减小后增大的趋势,当内齿高度较大时,内齿间距对流态指数的影响很小。5)随着内齿高度的增加,灌水器拐角处形成的漩涡越来越明显,并且漩涡的面积逐渐增大,消能能效果有所提高;内齿间距的变化对于双内齿矩形迷宫流道灌水器的漩涡无太大影响。双内齿矩形迷宫流道灌水器流道内的水流最高流速随内齿高度的增加普遍减小,内齿间距的变化对灌水器流道内水流流速的影响不明显。(本文来源于《太原理工大学》期刊2016-04-01)

任改萍,吴普特,朱德兰,牛文鹏,陈俊英[6](2016)在《泥沙粒径对大流道迷宫灌水器堵塞影响研究》一文中研究指出为探明大流道迷宫灌水器发生物理堵塞的成因及堵塞过程,采用连续加沙灌溉和间歇灌溉相结合方法,研究了粒径小于0.15mm的8种泥沙颗粒对灌水器堵塞和灌水系统均匀性的影响。结果表明,浑水含沙量在低于2g/L范围内变动对灌水器堵塞没有明显影响;当含沙量为2.0g/L时,泥沙粒径是造成大流道迷宫灌水器堵塞的主要原因,引发堵塞敏感粒径范围为0.10~0.15mm,且堵塞形式主要表现为突然完全堵塞,粒径为0.058~0.075mm的泥沙颗粒最不易引发堵塞;极易堵粒径相互组合会加剧灌水器的堵塞,易堵粒径组混合在一起有减轻堵塞效果的作用。相较于常规滴灌灌水器的易堵粒径,0.1mm以上粒径的泥沙颗粒更易滤除,在浑水灌溉时可优先选用大流道灌水器。(本文来源于《灌溉排水学报》期刊2016年03期)

郭霖,白丹,程鹏,周文[7](2015)在《滴灌灌水器叁角形迷宫流道优化设计》一文中研究指出为了研究叁角形迷宫流道滴灌灌水器的水力特性,将其结构作为研究单元,以流道转角、流道宽度和齿高3个结构参数为因素,采用均匀设计方法设计出10个结构参数组合方案.对于每个参数方案,通过Auto CAD对灌水器流道进行叁维造型设计,采用计算流体动力学软件Fluent6.2对流道内部流体的流动状态进行数值模拟,并且模拟分析灌水器内部流道的水力性能和流场特性,得到流道内部流场可视化图像,同时计算不同压力对应的流量值,通过回归分析建立压力与流量之间的量化关系和回归曲线图,并获得其流态指数.在此基础上,根据10个组合方案数据,通过多元回归计算,建立流态指数与结构参数之间的数学关系.以流态指数最小为目标,采用遗传算法,获得结构参数优化设计方案,得到一种流道内速度均匀分布、压力变化均匀递减、流量大小控制在滴灌允许范围之内、水力性能优良的叁角形迷宫流道灌水器,可为叁角形迷宫流道灌水器的参数化结构设计、制造中的精度控制以及最终的研发提供理论依据.(本文来源于《排灌机械工程学报》期刊2015年07期)

王心阳[8](2015)在《迷宫流道灌水器抗堵塞性能影响因素研究》一文中研究指出滴灌作为一种高效节水的灌溉技术,是实现田间节约灌溉用水的有效途径,但是由于滴头流道狭小且结构复杂的特点使其极易发生堵塞,造成灌溉质量的下降、农作物减产等严重后果。本文以内镶圆柱式迷宫流道滴头(φ8、φ16)为研究对象进行了水力性能及抗堵塞性能试验及数值模拟研究。水力性能测试进口压力在0-0.2MPa范围内均匀选取;抗堵塞性能采用短期持续灌水和长周期间歇性灌水两种方式,分别选取四组粒径范围0.0308-0.045mm、0.045-0.075mm、0.075-0.098mm和0.098-0.125mm的泥沙颗粒,进口压力为0.075MPa、0.105MPa和0.15MPa,0.5g/L的低浓度浑水,以及田间常用化肥分别单独施肥的方式进行抗堵塞性能试验;同时,利用FLUENT软件,采用标准k-ε模型对φ8管流道进行数值模拟研究,得到以下主要结论:(1)对两种内镶圆柱式迷宫流道滴灌管的水力性能进行研究,得出迷宫流道滴头具有较好的制紊效果,灌溉均匀系数达到90%以上,能够满足日常灌溉质量的要求。(2)泥沙抗堵塞试验中得出,泥沙粒径小于0.105mm时的低浓度浑水,进口压力对滴头堵塞影响极小,而粒径作用明显增强,不同的进口压力对应着不同的滴头敏感粒径,压力为0.15MPa和0.105MPa时,φ16滴灌管敏感粒径为0.045~0.075mm,压力为0.075MPa时,敏感粒径为0.0308~0.045mm,φ8滴灌管主要应注意过滤0.075~0.098mm粒径段浑水;泥沙制紊效应一定程度上可以加大滴头流量;滴头堵塞多发生在系统开启的瞬间,滴头流道堵塞位置多发生在流道前半段或贯穿整条流道,堵塞物以物理沉积为主。(3)在滴头施肥抗堵塞性能试验中,在上一次随水施肥过程中未排出管外而沿程沉积在管道内的肥料受水流瞬间冲刷至滴灌管末端,大量难溶物瞬间聚积导致φ16管末端滴头发生堵塞,φ8管管径仅为φ16管1/2,难溶肥料在还未冲刷到管末时就因其抗堵塞能力限制发生滴头堵塞。因此,φ16管滴头堵塞一般由后端向前发展,φ8滴灌管中后段滴头易先堵塞并逐渐分别向上、下游延伸,其中P肥试验堵塞物为灰色粉末,K肥堵塞物为粉红色粉末;φ8管P肥灌溉中8次随水施肥后Cu仅在50%,滴头有效率仅达75%,K肥灌溉时Cu几乎0%,滴头有效率仅50%,严重影响灌溉质量,φ8管在随水施肥过程中抗堵塞性、施肥均匀性均弱于φ16管;滴灌系统随水施肥堵塞发生在系统开始运行的瞬间,堵塞过程以物理堵塞为主,堵塞位置大多为滴头流道入口。(4)通过FLUENT软件对流道水力性能的数值模拟,得出0-0.04MPa时进口压力模拟值与实测结果存在较大相对误差,自0.05MPa开始相对误差逐渐降低,CFD方法可以有效模拟流量-压力关系曲线;压力分布特点是沿程等梯度降低,变化发生在迷宫单元折弯处,流道平直段压力维持不变;流道内高速水流区的流速以大于流道最高流速1/3为主,低速水流区的流速在0-0.8m/s之间。通过FLUENT软件有关泥沙的固液两相流模拟结果可以得出:固相颗粒速度小于液相速度,且颗粒越大速度差距越大;流道单元的涡旋区中心流速几乎与流道壁面流速相同,为0;粒径0.045mm的颗粒在流道单元折弯处流速梯度最大,随着粒径增大梯度逐渐减小;流速在流道断面靠近高速区一侧的速度梯度分布密集,远离高速区的水体速度梯度疏散甚至在较低流速区出现自行封闭的流速等值线;除断面的近壁面流速为0外,低速区的涡旋中心流速最低;通过颗粒浓度沿流道的分布看出,泥沙颗粒随水运移过程中并没因为重力场作用而全部沉淀在流道底面;颗粒多沉积在流道边角处。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2015-05-01)

喻黎明,梅其勇[9](2014)在《迷宫流道灌水器抗堵塞设计与PIV试验》一文中研究指出为提高迷宫流道灌水器的抗堵塞性能,通过数值模拟的方法对梯形流道内含沙量分布以及水沙流速进行了分析,并采用PIV测试优化前后流道内颗粒运动轨迹和速度来进行验证。结果表明:梯形迷宫流道灌水器流道内高含沙量区域主要在迎水面且流速较低的位置,在优化流道时可适当增加迎水面的修改,结合流道整体和加工需求可适当、甚至不修改流道背水面尺寸;以某一含沙量分布线作为流道边界,通过多次数值模拟获得较低含沙量的流道后,进行标准化再选取流道较宽的流道。该方法基本消除了沙粒大量集中的现象,获得抗堵塞性能较好的流道模型。经水沙速度分析和PIV测试验证了该方法不仅保持了灌水器优化前的水力性能,而且抗堵塞能力得到了提高。(本文来源于《农业机械学报》期刊2014年09期)

李萍,王月,王龙业,廖带根[10](2012)在《基于ANSYS/CFD的灌水器迷宫流道抗堵优化设计》一文中研究指出针对灌水器易堵塞的问题,以AutoCAD和ANSYS相结合的方法建立了滴灌管式灌水器迷宫流道的CFD数值模型,并对国内常用的方形迷宫流道灌水器的压力流量关系、流道内部的压力和流速分布进行了数值模拟计算。结果表明,迷宫流道内压力沿流道长度呈线性变化,流道齿尖两端都有不同程度的流动滞止区。经过对比分析,根据流道中主流体的流线形状分布重新设计了流道的结构,并进行仿真分析,结果证明流道结构得到了优化,提高了迷宫灌水器的抗堵能力。数值模拟也为灌水器水力性能的进一步研究及一体化灌水器的快速开发提供理论基础。(本文来源于《石油化工高等学校学报》期刊2012年05期)

迷宫流道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:

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。

(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。

迷宫流道灌水器论文参考文献

[1].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

[2].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

[3].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

[4].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

[5].金龙.双内齿矩形迷宫流道灌水器水力性能数值模拟分析[D].太原理工大学.2016

[6].任改萍,吴普特,朱德兰,牛文鹏,陈俊英.泥沙粒径对大流道迷宫灌水器堵塞影响研究[J].灌溉排水学报.2016

[7].郭霖,白丹,程鹏,周文.滴灌灌水器叁角形迷宫流道优化设计[J].排灌机械工程学报.2015

[8].王心阳.迷宫流道灌水器抗堵塞性能影响因素研究[D].西北农林科技大学.2015

[9].喻黎明,梅其勇.迷宫流道灌水器抗堵塞设计与PIV试验[J].农业机械学报.2014

[10].李萍,王月,王龙业,廖带根.基于ANSYS/CFD的灌水器迷宫流道抗堵优化设计[J].石油化工高等学校学报.2012

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