基于双吸肥口的低压文丘里施肥器设计与试验

发布时间：2018-04-17 18:41

本文选题：结构 + CFD　；参考：《农业工程学报》2017年14期

【摘要】：为降低文丘里施肥器的吸肥临界进口压力,使之适用于低压灌溉施肥系统,设计了一种双吸肥口文丘里施肥器。选取喉管收缩比、收缩段角度、扩散段角度和喉管长径比4个结构参数,采用正交试验设计方法,构建16种结构参数组合方案,运用CFD模拟技术对每种方案的吸肥性能进行模拟,以吸肥性能为评价指标确定最佳结构参数组合,并根据最佳结构参数组合试制文丘里施肥器原型样品,并在0~0.15 MPa进口压力范围内对其吸肥性能进行分析。结果表明,最佳结果参数为:喉管收缩比为0.3、收缩段角度为20?、扩散段角度为8°、喉管长径比为1.1。最佳结构文丘里施肥器试制样品实测结果与模拟分析结果一致,在相同进口压力下各个实测值均略小于模拟分析值,实测与模拟吸肥量、进口流量比、肥液浓度和吸肥效率的均方根误差分别为0.22 L/min、0.96%、0.93%和0.68%。在相同进口压力下,相比于相同结构参数的单吸肥口文丘里施肥器,模拟得出的吸肥量提高了90%,进口流量比提高了85%,肥液浓度提高了80%,吸肥效率提高了80%,表明双吸肥口施肥器的吸肥性能比单吸肥口施肥器有较大提高;双吸肥口施肥器实测临界进口压力为0.007 MPa,当进口压力为0.05 MPa时其吸肥浓度可达13.6%,与现有文丘里施肥器相比,在获得同等或更高的吸肥性能时具有更低的工作进口压力,更适用于低压滴灌系统。
[Abstract]:In order to reduce the critical inlet pressure of the Venturi fertilizer applicator and make it suitable for the low pressure irrigation fertilization system, a double sucking Venturi fertilizer applicator was designed.In this paper, four structural parameters of throat shrinkage ratio, contraction section angle, diffusion section angle and length / diameter ratio of throat are selected, and 16 kinds of structural parameter combination schemes are constructed by orthogonal design method.CFD simulation technology was used to simulate the fertilizer absorption performance of each scheme. The optimum structural parameters were determined by using the fertilizer absorption performance as the evaluation index, and the prototype samples of Venturi fertilizer applicator were produced according to the best structural parameters combination.The fertilizer absorption performance was analyzed within the inlet pressure range of 0. 15 MPa.The results show that the optimum parameters are as follows: the contraction ratio of larynx is 0.3, the angle of contraction section is 20 掳, the angle of diffusion section is 8 掳, and the ratio of length to diameter of the pipe is 1.1.The measured results of the samples produced by the optimal structure Venturi Fertilizer are consistent with those of the simulation analysis. Under the same inlet pressure, the measured values are slightly smaller than the simulated analysis values, the measured and simulated fertilizer uptake amounts, and the inlet flow ratio.The root mean square error of fertilizer concentration and absorption efficiency were 0.22 L / min 0.96% and 0.68%, respectively.At the same inlet pressure, compared with the single-suction Venturi fertilizer with the same structural parameters,The simulated results showed that the absorption capacity of fertilizer was increased by 90%, the inlet flow ratio was increased by 85%, the concentration of fertilizer solution was increased by 80% and the efficiency of fertilizer absorption was increased by 80%.The critical inlet pressure was 0.007 MPA, and when the inlet pressure was 0. 05 MPa, the concentration could reach 13. 6. Compared with the existing Venturi fertiliser, the working inlet pressure was lower when the same or higher fertiliser was obtained.More suitable for low pressure drip irrigation system.
【作者单位】：昆明理工大学现代农业工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(51509121) 云南省高校工程研究中心建设计划资助项目
【分类号】：S224.2

【参考文献】

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【共引文献】

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