双内齿参数对迷宫灌水器水力性能的影响

发布时间：2021-03-23 17:35

　　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... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号表
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 滴灌的发展历程
        1.2.2 迷宫流道灌水器的研究现状
    1.3 研究内容和方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
    1.4 技术路线
第二章 双内齿矩形迷宫灌水器物理模型试验
    2.1 试验测试系统与方法
        2.1.1 试验测试系统
        2.1.2 试验方法
    2.2 内齿参数与其水力性能的关系
        2.2.1 灌水器结构参数
        2.2.2 灌水器压力～流量关系曲线
    2.3 本章小结
第三章 双内齿矩形迷宫灌水器数值模拟
    3.1 FLUENT软件简介
    3.2 模型建立与网格划分
        3.2.1 迷宫流道模型结构尺寸
        3.2.2 迷宫流道GAMBIT建模
        3.2.3 迷宫流道灌水器网格划分与边界条件
    3.3 迷宫流道灌水器数值模拟相关设置
        3.3.1 求解模型及属性设置
        3.3.2 计算模型的选择
        3.3.3 边界条件参数设定
        3.3.4 数值模拟方法的选择
        3.3.5 残差及收敛准则
    3.4 数值模拟结果及验证
第四章 双内齿矩形迷宫灌水器内齿参数与断面尺寸对其水力性能影响的数值模拟
    4.1 正交试验的原理与优势
    4.2 正交表的建立
        4.2.1 迷宫流道结构尺寸
        4.2.2 正交试验指标与因素水平选取
        4.2.3 SPSS软件设计正交表
    4.3 双内齿矩形迷宫灌水器的内齿参数对流态指数x的影响
1.5型灌水器数值模拟结果及分析">        4.3.1 E_1.5型灌水器数值模拟结果及分析
1.7型灌水器数值模拟结果及分析">        4.3.2 E_1.7型灌水器数值模拟结果及分析
2.0型灌水器数值模拟结果及分析">        4.3.3 E_2.0型灌水器数值模拟结果及分析
2.5型灌水器数值模拟结果及分析">        4.3.4 E_2.5型灌水器数值模拟结果及分析
    4.4 双内齿矩形迷宫灌水器的内齿参数对其流量系数k的影响
1.5型灌水器数值模拟结果及分析">        4.4.0 E_1.5型灌水器数值模拟结果及分析
1.7型灌水器数值模拟结果及分析">        4.4.1 E_1.7型灌水器数值模拟结果及分析
2.0型灌水器数值模拟结果及分析">        4.4.2 E_2.0型灌水器数值模拟结果及分析
2.5型灌水器数值模拟结果及分析">        4.4.3 E_2.5型灌水器数值模拟结果及分析
    4.5 双内齿矩形迷宫灌水器最优结构及参数的确定
    4.6 双内齿矩形迷宫灌水器断面尺寸对水力性能的影响
    4.7 本章小结
第五章 双内齿矩形迷宫灌水器与普通矩形迷宫灌水器水力性能比较
    5.1 双内齿迷宫流道灌水器与普通矩形迷宫流道灌水器对比分析
    5.2 双内齿矩形迷宫灌水器与普通矩形迷宫灌水器的水力性能对比分析
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]滴灌灌水器三角形迷宫流道优化设计[J]. 郭霖,白丹,程鹏,周文.  排灌机械工程学报. 2015(07)
[2]“痕量灌溉”理论支撑与技术特点的质疑[J]. 张国祥,赵爱琴.  农业工程学报. 2015(06)
[3]基于Fluent软件的滴灌双向流流道灌水器水力性能数值模拟[J]. 田济扬,白丹,于福亮,王新端,郭霖.  农业工程学报. 2014(20)
[4]矩形迷宫灌水器流量对水流流场与压力场的影响[J]. 杨爽,李治勤.  太原理工大学学报. 2014(04)
[5]迷宫流道齿转角与齿间距对滴头性能的影响[J]. 谢巧丽,牛文全,李连忠.  排灌机械工程学报. 2013(05)
[6]迷宫型灌水器流道结构与水力性能的模拟研究[J]. 张琴,叶含春,王立洪.  农机化研究. 2012(02)
[7]滴灌梯形迷宫滴头流道水力性能的响应曲面法优化[J]. 刘春景,唐敦兵,郑加强,周宏平.  农业工程学报. 2011(02)
[8]低压微管圆弧形迷宫流道水力特性研究[J]. 刘淑萍,吕宏兴,王文娥,朱德兰.  节水灌溉. 2011(02)
[9]正交试验设计和分析方法研究[J]. 刘瑞江,张业旺,闻崇炜,汤建.  实验技术与管理. 2010(09)
[10]用正交试验研究分流叶片对离心泵性能的影响[J]. 袁建平,李淑娟,付跃登.  排灌机械. 2009(05)

硕士论文
[1]不同型式迷宫灌水器水流流场与压力场比较[D]. 杨爽.太原理工大学 2014
[2]滴头水力性能与抗堵塞性能试验研究[D]. 王建东.中国农业大学 2004
[3]基于快速成形技术的参数化滴头结构试验研究[D]. 王瑞环.西安科技大学 2003



本文编号：3096162