【摘要】：作为一切生命的开端,人类的生存与世界的进步离不开水资源。然而,水资源正面临全球短缺的巨大危机。我国水资源更是匮乏,再加上日益严重的水资源污染,大力宣传实行节水灌溉技术已成必要发展趋势。作为当今行之有效的高效节水灌溉技术之一,滴灌技术比其它灌溉方式更节水、节能,且灌水质量好,可提高农作物产品质量。灌水器的结构与参数严重影响其灌水质量。采用迷宫流道作为当今社会主流的灌水器,主要是利用它复杂的流道结构来增加水头损失以达成能量消耗的目的,其应用非常之广泛。此次是在当今社会常见的迷宫灌水器基础上加设单内齿进行的研究。应用物理模型试验和计算流体动力学软件对9种压力水头下,12种内齿位置及5种内齿高度共60种组合的4类单内齿矩形双迷宫流道灌水器进行物理模型试验和数值模拟计算,得到压力~流量关系曲线,流态指数和流量系数变化规律。通过对以上结果进行分析,得到如下结论:1)单内齿矩形双迷宫流道灌水器的流量随压力的增加而增大,随单内齿高度的增加而减小。2)在矩形迷宫灌水器的横向流道有涡区与无涡区分别加设单内齿后,在有涡区加齿形成的单内齿矩形双迷宫流道灌水器的流态指数大于在无涡区加齿后形成的灌水器的流态指数,表明无论竖向流道的加齿位置是上侧、中侧或下侧,在迷宫灌水器的无涡区设置单内齿以后得到的灌水器比在有涡区设置单内齿以后得到的灌水器灌溉质量优,水力性能好。3)在迷宫灌水器的竖向位置右侧加设高度为0.7mm、0.9mm和1.1mm的单内齿后,得到的灌水器的流态指数小于在竖向位置左侧加齿后得到的灌水器的流态指数,说明横向流道加齿位置一定,在单内齿高度为0.7mm、0.9mm和1.1mm时,与左侧增加单内齿形成的灌水器相比,在矩形迷宫灌水器的竖向位置右侧加齿形成的灌水器的水力性能更好。4)在矩形迷宫灌水器的竖向位置左侧加设单内齿后,得到的单内齿矩形双迷宫流道灌水器的流态指数随单内齿高度的增加大体呈先增加后减小的走向;在矩形迷宫灌水器的竖向位置右侧增加单内齿后,得到的灌水器的流态指数随单内齿高度的增加基本表现为先减小后增大的走向。5)单内齿矩形双迷宫流道灌水器的流量系数随着单内齿高度的增加而减小,不随加齿位置的改变而受影响。6)通过对竖向位置上侧、中侧及下侧三种加齿位置、四种基本形式灌水器的水流流场进行综合对比,发现在竖向流道上侧加齿时,其漩涡区面积占流道的比例大于在竖向流道中侧及下侧加齿的漩涡区面积所占流道比例,表明在竖向位置上侧加齿的灌水器消能效果优于在竖向位置中侧及下侧加齿的灌水器的效能效果。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S277.9
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