基于雙吸肥口的低壓文丘里施肥器設計與試驗
本文選題:結構 + CFD。 參考:《農業(yè)工程學報》2017年14期
【摘要】:為降低文丘里施肥器的吸肥臨界進口壓力,使之適用于低壓灌溉施肥系統(tǒng),設計了一種雙吸肥口文丘里施肥器。選取喉管收縮比、收縮段角度、擴散段角度和喉管長徑比4個結構參數(shù),采用正交試驗設計方法,構建16種結構參數(shù)組合方案,運用CFD模擬技術對每種方案的吸肥性能進行模擬,以吸肥性能為評價指標確定最佳結構參數(shù)組合,并根據(jù)最佳結構參數(shù)組合試制文丘里施肥器原型樣品,并在0~0.15 MPa進口壓力范圍內對其吸肥性能進行分析。結果表明,最佳結果參數(shù)為:喉管收縮比為0.3、收縮段角度為20?、擴散段角度為8°、喉管長徑比為1.1。最佳結構文丘里施肥器試制樣品實測結果與模擬分析結果一致,在相同進口壓力下各個實測值均略小于模擬分析值,實測與模擬吸肥量、進口流量比、肥液濃度和吸肥效率的均方根誤差分別為0.22 L/min、0.96%、0.93%和0.68%。在相同進口壓力下,相比于相同結構參數(shù)的單吸肥口文丘里施肥器,模擬得出的吸肥量提高了90%,進口流量比提高了85%,肥液濃度提高了80%,吸肥效率提高了80%,表明雙吸肥口施肥器的吸肥性能比單吸肥口施肥器有較大提高;雙吸肥口施肥器實測臨界進口壓力為0.007 MPa,當進口壓力為0.05 MPa時其吸肥濃度可達13.6%,與現(xiàn)有文丘里施肥器相比,在獲得同等或更高的吸肥性能時具有更低的工作進口壓力,更適用于低壓滴灌系統(tǒng)。
[Abstract]:In order to reduce the critical inlet pressure of the Venturi fertilizer applicator and make it suitable for the low pressure irrigation fertilization system, a double sucking Venturi fertilizer applicator was designed.In this paper, four structural parameters of throat shrinkage ratio, contraction section angle, diffusion section angle and length / diameter ratio of throat are selected, and 16 kinds of structural parameter combination schemes are constructed by orthogonal design method.CFD simulation technology was used to simulate the fertilizer absorption performance of each scheme. The optimum structural parameters were determined by using the fertilizer absorption performance as the evaluation index, and the prototype samples of Venturi fertilizer applicator were produced according to the best structural parameters combination.The fertilizer absorption performance was analyzed within the inlet pressure range of 0. 15 MPa.The results show that the optimum parameters are as follows: the contraction ratio of larynx is 0.3, the angle of contraction section is 20 擄, the angle of diffusion section is 8 擄, and the ratio of length to diameter of the pipe is 1.1.The measured results of the samples produced by the optimal structure Venturi Fertilizer are consistent with those of the simulation analysis. Under the same inlet pressure, the measured values are slightly smaller than the simulated analysis values, the measured and simulated fertilizer uptake amounts, and the inlet flow ratio.The root mean square error of fertilizer concentration and absorption efficiency were 0.22 L / min 0.96% and 0.68%, respectively.At the same inlet pressure, compared with the single-suction Venturi fertilizer with the same structural parameters,The simulated results showed that the absorption capacity of fertilizer was increased by 90%, the inlet flow ratio was increased by 85%, the concentration of fertilizer solution was increased by 80% and the efficiency of fertilizer absorption was increased by 80%.The critical inlet pressure was 0.007 MPA, and when the inlet pressure was 0. 05 MPa, the concentration could reach 13. 6. Compared with the existing Venturi fertiliser, the working inlet pressure was lower when the same or higher fertiliser was obtained.More suitable for low pressure drip irrigation system.
【作者單位】: 昆明理工大學現(xiàn)代農業(yè)工程學院;
【基金】:國家自然科學基金(51509121) 云南省高校工程研究中心建設計劃資助項目
【分類號】:S224.2
【參考文獻】
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,本文編號:1764803
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