齿形流道结构对滴头水力性能影响的试验研究

发布时间：2023-02-12 18:30

　　滴头是滴灌系统的核心部件,滴头性能直接影响整个滴灌系统的运行,因此对滴头流道结构参数与水力性能关系的研究对优化滴头性能和提高滴灌系统节水作用具有重要的意义。本文以目前比较应用广泛的齿形流道滴头为研究对象,以流道宽度、流道深度、齿尖角、齿间距、流道单元数和齿高为主要控制参数,设计了30种不同的流道结构,并根据单因素分析结果,进一步以组合因素过水断面面积、流道总长度、流道结构宽深比和弯曲度(流道内水流实际流动路径的弯曲程度)为控制因素。应用计算流体力学软件FLUENT15.0,滴头水力性能测试平台,探索了流道的结构参数对滴头水力性能的影响,得到以下结论:(1)FLUENT15.0为各种工况提供了大量的计算模型以便选择,为了更加精准的模拟滴头流道中的流动特性,本文针对FLUENT15.0提供的二方程k-e湍流模型中的标准k-e湍流模型、RNG k-e湍流模型和Realizable k-e湍流模型,分别应用三种模型计算并将模拟值与实测值进行对比比较,最终综合考虑时间成本与计算成本,确定了标准的k-e湍流模型较为接近实测值和实用价值,并选择此模型为本试验的计算模型。(2)对滴头单因素结构参数与水...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 国内外研究的进展
        1.2.1 滴头发展的现状与趋势
        1.2.2 滴头结构与水力性能理论研究状况
        1.2.3 滴头内部流场数值模拟研究
    1.3 目前存在的问题
第二章 研究内容与方法
    2.1 研究内容
    2.2 研究方法
        2.2.1 CFD软件概述
        2.2.2 迷宫流道结构特征参数的选择与滴头水力性能参数
        2.2.3CFD计算模型与边界条件
    2.3 技术路线图
第三章 ANSYS FLUENT湍流模型的选择
    3.1 湍流模型概述
        3.1.1 K-E模型介绍
    3.2 水力性能测试试验
    3.3 结果对比与分析
        3.3.1 测试结果与模拟结果直观对比
        3.3.2 结果分析
    3.4 本章小结
第四章 滴头水力性能模拟研究
    4.1 滴头水力性能的数值模拟
        4.1.1 不同结构参数的流速场分布图
        4.1.2 不同结构参数的压力场分布图
        4.1.3 数值模拟结果
    4.2 滴头结果分析
        4.2.1 单因素结构参数与滴头水力性能结果分析
        4.2.2 单因素结构参数与滴头的流量的回归分析
        4.2.3 组合因素结构参数的选取及其对滴头水力性能结果分析
    4.3 结构设计
        4.3.1 设计步骤
        4.3.2 方方案验证
    4.4 本章小结
第五章 结论与存在问题
    5.1 主要结论
    5.2 问题与展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3741604