低压孔口式滴灌管水头损失试验研究与数值模拟
发布时间：2021-05-26 20:52
滴灌技术因其具有省水省工,方便管理、增产增收的等优点,成为迄今为止农田灌溉方法中最节水的灌溉技术之一,但也有很多因素制约这一技术的发展,低压滴灌技术由于具有工作压力较低、出流缓慢而均匀等优点成为研究热点。本文是通过低压孔口式滴灌毛管水头损失的规律研究,利用试验研究、水力学量纲分析和数值模拟相结合方法得到了以下主要结论:（1）滴灌毛管的总水头损失呈现出随入口压力和水流速度变大而增加的趋势,这与常压微灌系统的变化趋势一致。同时,得出了孔口平均流量和总流量随入口压力、毛管管径的变化规律曲线图,但是不能得到一个统一的公式来确定孔口流量。（2）利用Gambit软件建模Fluent软件计算得到的滴灌毛管总水头损失和试验值对比整体偏小,但偏差不大,原因是试验中在毛管上打孔留下的毛刺使孔口比较粗糙,这样造成孔口局部水头损失比模拟值大。但由于偏差在允许范围内,可以用数值模拟代替试验。（3）利用孔口系数法与经验公式计算低压条件下孔口式滴灌毛管的水头损失与试验结果比,两个公式出现较大误差已不再适用,故利用量纲分析法将影响毛管总水头损失的基本量导出为3个无量纲项d2/DS、gD/v2和Dv/ν,并通过多元线性...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 研究的目的及意义
1.3 国内外研究进展及存在问题
1.3.1 水头损失研究进展
1.3.2 基于数值模拟的水头损失研究进展
1.3.3 存在问题
1.4 研究内容和方法
1.5 技术路线
1.6 小结
第二章 试验内容和数值模拟
2.1 试验材料
2.2 试验方案
2.2.1 试验方案设计
2.2.2 试验装置及方法
2.2.3 试验结果
2.3 数值模拟
2.3.1 数值模拟模型
2.3.2 计算模型
2.3.3 模拟结果
2.4 数值模拟与试验结果对比
2.5 本章小结
第三章 数值模拟和分析方法
3.1 数值模拟代替试验方案
3.2 滴灌管水头损失常用计算公式
3.2.1 沿程均匀泄流管道的水头损失计算方法
3.2.2 《微灌工程技术规范》推荐公式
3.2.3 孔口式低压滴灌管沿程水头损失计算
3.2.4 试验毛管水头损失计算
3.3 量纲分析法
3.4 计算公式及验证
3.5 本章小结
第四章 低压孔口式滴灌管局部水头损失的规律研究
4.1 孔口局部水头损失计算的基本原理
4.2 数值模拟计算局部水头损失结果
4.3 本章小结
第五章 结论及建议
5.1 结论
5.2 本文创新点
5.3 存在问题
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]温室滴灌系统支管水力性能及简化计算研究[J]. 丁法龙,王文娥,胡笑涛,徐竹涛,刘岭楠. 节水灌溉. 2016(01)
[2]基于量纲分析的内镶圆柱式毛管局部水头损失研究[J]. 王亚林,朱德兰,张林. 水利学报. 2015(05)
[3]资源水利与节水农业可持续发展研究[J]. 杨军,唐娅. 农业与技术. 2015(04)
[4]管路突然扩大时局部水头损失的数值模拟[J]. 谢海英. 水资源与水工程学报. 2013(03)
[5]简化计算均匀坡毛管水头损失[J]. 王秀康,刘祖雄,杜兵. 中国农村水利水电. 2012(12)
[6]低压微灌多孔软管水力特性试验研究[J]. 孙永胜,张新燕,尹京川. 节水灌溉. 2012(03)
[7]T型三通管水力特性的数值模拟与试验研究[J]. 陈江林,吕宏兴,石喜,朱德兰,王文娥. 农业工程学报. 2012(05)
[8]中国农业节水灌溉现状、发展趋势及存在问题[J]. 高雪梅. 天津农业科学. 2012(01)
[9]滴灌毛管水力计算设计的简化[J]. 王秀康,李援农,邢英英,王进孝. 人民黄河. 2011(02)
[10]我国节水灌溉现状及面临问题[J]. 赵飞,梁迟. 中国西部科技. 2010(25)
硕士论文
[1]低压滴灌管水力特性试验研究[D]. 常换换.西北农林科技大学 2014
[2]滴灌管接头和孔口局部水头损失试验研究[D]. 商黑旦.西北农林科技大学 2012
[3]常见管道局部水头损失的数值模拟[D]. 陈朝.天津大学 2008
[4]地下滴灌灌水均匀度试验研究[D]. 胡笑涛.西北农林科技大学 2001
本文编号：3207047
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 研究的目的及意义
1.3 国内外研究进展及存在问题
1.3.1 水头损失研究进展
1.3.2 基于数值模拟的水头损失研究进展
1.3.3 存在问题
1.4 研究内容和方法
1.5 技术路线
1.6 小结
第二章 试验内容和数值模拟
2.1 试验材料
2.2 试验方案
2.2.1 试验方案设计
2.2.2 试验装置及方法
2.2.3 试验结果
2.3 数值模拟
2.3.1 数值模拟模型
2.3.2 计算模型
2.3.3 模拟结果
2.4 数值模拟与试验结果对比
2.5 本章小结
第三章 数值模拟和分析方法
3.1 数值模拟代替试验方案
3.2 滴灌管水头损失常用计算公式
3.2.1 沿程均匀泄流管道的水头损失计算方法
3.2.2 《微灌工程技术规范》推荐公式
3.2.3 孔口式低压滴灌管沿程水头损失计算
3.2.4 试验毛管水头损失计算
3.3 量纲分析法
3.4 计算公式及验证
3.5 本章小结
第四章 低压孔口式滴灌管局部水头损失的规律研究
4.1 孔口局部水头损失计算的基本原理
4.2 数值模拟计算局部水头损失结果
4.3 本章小结
第五章 结论及建议
5.1 结论
5.2 本文创新点
5.3 存在问题
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]温室滴灌系统支管水力性能及简化计算研究[J]. 丁法龙,王文娥,胡笑涛,徐竹涛,刘岭楠. 节水灌溉. 2016(01)
[2]基于量纲分析的内镶圆柱式毛管局部水头损失研究[J]. 王亚林,朱德兰,张林. 水利学报. 2015(05)
[3]资源水利与节水农业可持续发展研究[J]. 杨军,唐娅. 农业与技术. 2015(04)
[4]管路突然扩大时局部水头损失的数值模拟[J]. 谢海英. 水资源与水工程学报. 2013(03)
[5]简化计算均匀坡毛管水头损失[J]. 王秀康,刘祖雄,杜兵. 中国农村水利水电. 2012(12)
[6]低压微灌多孔软管水力特性试验研究[J]. 孙永胜,张新燕,尹京川. 节水灌溉. 2012(03)
[7]T型三通管水力特性的数值模拟与试验研究[J]. 陈江林,吕宏兴,石喜,朱德兰,王文娥. 农业工程学报. 2012(05)
[8]中国农业节水灌溉现状、发展趋势及存在问题[J]. 高雪梅. 天津农业科学. 2012(01)
[9]滴灌毛管水力计算设计的简化[J]. 王秀康,李援农,邢英英,王进孝. 人民黄河. 2011(02)
[10]我国节水灌溉现状及面临问题[J]. 赵飞,梁迟. 中国西部科技. 2010(25)
硕士论文
[1]低压滴灌管水力特性试验研究[D]. 常换换.西北农林科技大学 2014
[2]滴灌管接头和孔口局部水头损失试验研究[D]. 商黑旦.西北农林科技大学 2012
[3]常见管道局部水头损失的数值模拟[D]. 陈朝.天津大学 2008
[4]地下滴灌灌水均匀度试验研究[D]. 胡笑涛.西北农林科技大学 2001
本文编号：3207047
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