多進口迷宮滴頭的進口結構設計及水力特性的模擬研究.pdf

1、滴灌是目前在國內(nèi)外廣泛應用、節(jié)水灌溉質量較佳的灌溉技術之一,在美洲、歐洲、澳洲、亞洲等一些發(fā)達國家的干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)種植中得到了普遍應用。近三十年來,我國也對滴灌技術的發(fā)展投入了大量的財力、物力和人力,并得到了較快、較好地發(fā)展。影響滴灌技術發(fā)展的關鍵在于滴頭的性能,其性能對滴灌節(jié)水效果有著重大的影響。然而滴頭流道具有細而長且多轉折的特點,其結構在寬度方向上的尺寸細小,介于微觀尺度和宏觀尺度之間,而在長度方向上不僅可以達到100mm左右。這就

2、流道內(nèi)流動狀態(tài)復雜,研發(fā)和制造要求極其嚴格。我國對滴灌技術采用的是先引進,后消化,再創(chuàng)新的方法,已有部分自主開發(fā)的滴灌產(chǎn)品推向市場,但是產(chǎn)品質量創(chuàng)新能力還跟不上國外先進滴灌技術。
　　針對目前滴灌產(chǎn)品自主開發(fā)能力的不足,新型滴灌產(chǎn)品較少,本文采用計算流體力學(CFD)數(shù)值模擬方法,并結合試驗驗證,對新型多進口迷宮滴頭的進口結構設計、水力性能試驗等幾個方面進行全面深入的研究。
　　首先,本文建立了多進口迷宮滴頭數(shù)值模擬的CFD

3、模型,通過對滴頭水力性能的實測值與FLUENT軟件求解器不同設置方式的數(shù)值模擬的結果進行對比分析,得到準確度較高的設置方式。然后,通過FLUENT數(shù)值模擬可視化分析對根據(jù)經(jīng)驗設計的多進口迷宮滴頭的進口流道結構進行優(yōu)化設計,以減少實物試驗,縮短開發(fā)周期,降低開發(fā)成本。最后,研究多進口流道各個多進口流道結構參數(shù)對滴頭流態(tài)指數(shù)和流量的影響規(guī)律,并驗證了多進口迷宮滴頭的抗堵塞性,從而證明了通過FLUENT數(shù)值模擬對進口流道結構設計優(yōu)化的可行性。