迷宫流道灌水器抗堵塞性能影响因素研究

发布时间：2022-12-05 23:48

　　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... 

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的及意义
    1.3 国内外研究进展
        1.3.1 滴头性能试验研究
        1.3.2 滴灌管内部流动特性研究
        1.3.3 数值模拟研究进展
        1.3.4 滴灌随水施肥研究进展
    1.4 存在的问题
    1.5 研究内容
        1.5.1 内镶圆柱式迷宫流道滴头水力性能试验研究
        1.5.2 内镶圆柱式迷宫流道滴头抗堵塞性能影响因素试验研究
        1.5.3 内镶圆柱式迷宫流道滴头内部流动数值模拟研究
        1.5.4 滴灌施肥对滴头流道堵塞的影响及滴灌系统评价
    1.6 技术路线
第二章 研究方法及试验布置
    2.1 材料与装置
    2.2 室内试验试验方案设计与方法
        2.2.1 滴头水力性能试验
        2.2.2 泥沙颗粒对滴头抗堵塞性能试验
        2.2.3 N、P、K无机肥料对滴头堵塞影响
    2.3 数值模拟试验设计与方法
        2.3.1 理论基础
        2.3.2 数值模拟试验方法
第三章 內镶圆柱式迷宫流道滴头水力特性研究
    3.1 滴灌管水力特性试验研究
        3.1.1 水力特性曲线
        3.1.2 灌溉均匀度
    3.2 基于CFD数值分析方法的滴头流道内部水力特性研究
        3.2.1 滴头流道模型的建立
        3.2.2 结果与分析
    3.3 本章小结
第四章 内镶圆柱式迷宫流道滴头泥沙抗堵塞性能研究
    4.1 泥沙颗粒对内镶圆柱式迷宫流道滴头抗堵塞性能试验研究
        4.1.1 压力对滴头抗堵塞性能影响
        4.1.2 灌溉均匀度分析
        4.1.3 滴头堵塞规律分析
        4.1.4 泥沙特性对2种滴灌管堵塞的影响
        4.1.5 滴头流道内泥沙颗粒沉积分析
    4.2 基于CFD数值分析方法的滴头流道内部泥沙固液两相流分析
        4.2.1 理论基础
        4.2.2 控制方程
        4.2.3 建立模型及边界条件
        4.2.4 结果与分析
    4.3 本章小结
第五章 滴灌施肥对滴头流道堵塞试验研究
    5.1 滴灌施肥对灌水均匀度的影响
    5.2 滴头堵塞规律分析
    5.3 肥料细小颗粒堵塞分布特征
    5.4 滴头流道内部沉积物分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与讨论
    6.1 主要结论
    6.2 本文主要创新
    6.3 有待进一步研究的问题
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]温室小管径滴灌管堵塞的影响因素及堵塞规律分析[J]. 王心阳,王文娥,胡笑涛,丁法龙.  灌溉排水学报. 2014(Z1)
[2]温室水肥滴灌系统迷宫式灌水器堵塞试验[J]. 刘燕芳,吴普特,朱德兰,张燕.  农业机械学报. 2014(12)
[3]滴灌三角形迷宫滴头水力性能稳健性分析[J]. 刘春景,唐敦兵,何华,陈兴强.  农业机械学报. 2013(01)
[4]建立符合国情的最严格水资源管理制度[J]. 高而坤.  中国水利. 2012(07)
[5]浑水特性与水温对滴头抗堵塞性能的影响[J]. 牛文全,刘璐.  农业机械学报. 2012(03)
[6]滴灌技术的特点及应用[J]. 王金丽.  农业科技与装备. 2012(01)
[7]细小泥沙粒径对迷宫流道灌水器堵塞的影响[J]. 刘璐,牛文全,Bob Zhou.  农业工程学报. 2012(01)
[8]我国水资源现状探讨[J]. 范文军,宁站亮,刘勇诚.  北方环境. 2011(07)
[9]额定压力及低压下内镶片式滴头抗堵塞性能试验[J]. 马晓鹏,龚时宏,王建东,于颖多.  农业机械学报. 2011(07)
[10]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)

博士论文
[1]基于CAD/CFD的滴灌滴头流场动力学分析与结构优化[D]. 刘春景.南京林业大学 2009

硕士论文
[1]迷宫式灌水器流道内水沙两相流研究[D]. 杨晓池.西安理工大学 2006



本文编号：3710607