【摘要】：山地自壓滴灌支管水力設(shè)計中，不可避免地要涉及到同徑及變徑多出流管的水力計算，而其計算精度取決于其水頭損失計算的準確性。多孔出流支管水頭損失計算包括兩部分：沿程水頭損失和局部水頭損失。對于多孔出流支管沿程水頭損失，前人研究已經(jīng)非常成熟且提出的經(jīng)驗計算公式計算精度較高。對于多孔出流支管局部水頭損失，常按沿程水頭損失的一定比例進行估算。但在進行管網(wǎng)水力計算時，節(jié)點處局部水頭損失對管網(wǎng)中各管段流量分配和壓力分布等具有顯著影響，忽略局部水頭損失或采用固定的局部能量損失系數(shù)可能導致較大的計算誤差，其計算誤差直接影響到多孔出流管節(jié)點壓強水頭的計算，進而影響到多孔出流管的水力設(shè)計精度。因此，為了提高多孔出流管的水力計算精度，本文通過理論分析、試驗研究和數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法，對多孔出流管水頭損失變化規(guī)律及壓強水頭分布規(guī)律進行了系統(tǒng)研究。本文得到以下結(jié)論： （1）光滑紊流區(qū)內(nèi)，T型三通管（同徑多孔出流管局部水頭損失主要發(fā)生位置）局部水頭損失系數(shù)1隨雷諾數(shù)的增大而變化很小，隨分流比的增大而增大，隨斷面比的增大而不斷減��；局部水頭損失系數(shù)2隨雷諾數(shù)的增大而減小，隨分流比的增大而先減小后增大，隨斷面比的增大而變化很小；并提出了局部水頭損失系數(shù)1和2的經(jīng)驗計算公式。由T型三通管流動特征分析可知：主管至直管流向的局部水頭損失主要是由分流處突然擴散時的沖擊損失、直管的突然收縮損失及由側(cè)管中流體的轉(zhuǎn)向引起的流速梯度變化產(chǎn)生的損失組成，主管至側(cè)管流向的局部水頭損失主要是由流體的轉(zhuǎn)向損失和側(cè)管彎頭內(nèi)的損失組成。 （2）與實測值對比得出：本文提出的局部水頭損失系數(shù)1和2的經(jīng)驗公式具有較高的計算精度。采用本文計算公式進行模擬計算，分析了等距、等流量多孔出流管沿程壓強水頭變化規(guī)律，結(jié)果表明其沿程節(jié)點壓強水頭隨孔口流量、孔數(shù)及孔距的增大均不斷減小，隨坡度的增大均增大。 （3）光滑紊流區(qū)內(nèi)，異徑接頭（變徑多孔出流管局部水頭損失主要發(fā)生位置之一）局部水頭損失系數(shù)隨著雷諾數(shù)的增大而變化很小，隨著斷面比的增大而減��；并提出了異徑接頭局部水頭損失系數(shù)的經(jīng)驗計算公式。由異徑接頭流動特征分析可知：在收縮管段近壁面處處產(chǎn)生漩渦，流線發(fā)生彎曲且流速有明顯的梯度變化；水流在剛進入下游直管段時，在近壁面有明顯的壓力梯度，這主要是由于水流進入下游直管時產(chǎn)生了流動脫離壁面的現(xiàn)象。隨著斷面比的減小，在收縮管段近壁面處產(chǎn)生的漩渦不斷增加，流速梯度越來越明顯，流線彎曲越來越嚴重。 （4）與實測值對比得出：本文提出變徑多孔出流管沿程壓強水頭經(jīng)驗計算公式具有較高的計算精度。采用本文計算公式進行模擬計算，，分析了等距、等流量變徑多孔出流管沿程壓強水頭變化規(guī)律，結(jié)果表明其沿程節(jié)點壓強水頭隨著坡度的增大均增大，隨孔口流量及孔距的增大均減小。
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：S275.6

【參考文獻】

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本文編號：2649898