一体化压力补偿式滴头设计与性能测试

发布时间：2025-02-09 17:26

　　滴灌,作为一种局部精准灌水方式,具有节水节肥的特点。根据流量对工作压力的适应能力,滴头可以分为压力补偿式滴头和一般滴头,压力补偿式滴头在较大的工作压力变化范围内可以实现流量基本稳定,适应范围更广。目前,国内外常见的压力补偿式滴头多为硅胶片类滴头,该种滴头结构复杂、研发周期长、回收难度大。为了克服硅胶片类压力补偿式滴头“回收难”等问题,本研究以热塑性弹性体（TPE）代替硅橡胶材料,以一种一体化压力补偿式滴头结构设计为出发点,选取不同的滴头迷宫流道结构参数并建立正交试验,借助数值模拟计算软件ANSYS15.0对不同参数组合的滴头进行仿真计算,通过对计算结果的选择与优化,设计出一款一体化压力补偿式滴头。利用双色模注塑机进行滴头试制,分别对滴头的水力性能、抗堵塞性能进行测试;同时,为了探究弹性补偿片对滴头水力性能的影响,通过老化等试验研究了弹性片力学性能对滴头水力性能的影响,初步表明了弹性片力学拉伸指标与滴头水力性能之间的关系。主要结论如下:（1）开发了一种一体化压力补偿式滴头的设计方法。根据一体化压力补偿式滴头设计方法与设计要求,建立可变流道结构参数不同组合的正交试验并通过Fluent对不同结...

【文章页数】：64 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 研究进展
        1.3.1 滴头设计
        1.3.2 补偿元件材料对滴头水力性能的影响
        1.3.3 流道结构对滴头水力性能的影响
        1.3.4 水质对滴头堵塞的影响
        1.3.5 工作水压对滴头水力性能及抗堵塞能力的影响
    1.4 存在问题
    1.5 研究内容
        1.5.1 一体化压力补偿式滴头结构设计
        1.5.2 一体化压力补偿式滴头抗堵塞性能试验
        1.5.3 老化对滴头水力性能的影响
    1.6 技术路线
第二章 一体化压力补偿式滴头结构设计与水力性能测试
    2.1 一体化压力补偿式滴头结构与工作原理
        2.1.1 滴头结构
        2.1.2 滴头工作原理
        2.1.3 滴头设计要求
    2.2 一体式压力补偿式滴头设计方法
        2.2.1 弹性片力学分析
        2.2.2 △P值范围的确定
        2.2.3 迷宫流道结构与参数
    2.3 CFD计算过程及结果
        2.3.1 弹性体变形基本假设
        2.3.2 控制方程与模型处理
        2.3.3 数值模拟计算结果
    2.4 滴头水力性能测试
        2.4.1 试验材料与装置
        2.4.2 试验方法与评价指标
        2.4.3 结果分析
    2.5 小结
第三章 一体化压力补偿式滴头抗堵塞性能测试
    3.1 材料与方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 试验方法
        3.1.3 评价指标
    3.2 一体化压力补偿式滴头与一般滴头的抗堵塞对比试验
    3.3 泥沙含量对一体化压力补偿式滴头堵塞的影响
        3.3.1 泥沙含量对滴头流量的影响
        3.3.2 泥沙含量对滴头流量变差系数的影响
    3.4 工作水压对一体化压力补偿式滴头堵塞的影响
        3.4.1 工作水压对滴头相对流量的影响
        3.4.2 工作水压对滴头流量变差系数的影响
    3.5 小结
第四章 老化对一体化压力补偿式滴头的影响与分析
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试验材料与方法
        4.1.2 评价指标
    4.2 灌水次数对滴头流量的影响
        4.2.1 滴头流量
        4.2.2 滴头流量偏差系数
        4.2.3 TPE物理性能对水力性能的影响
    4.3 自然老化对滴头水力性能的影响
        4.3.1 老化对滴头压力-流量曲线的影响
        4.3.2 老化对滴头流量变差系数的影响
        4.3.3 TPE物理性能对水力性能的影响
    4.4 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历



本文编号：4032602