【摘要】：滴灌是一種高效節(jié)水灌溉技術(shù),但由于滴灌灌水器的流道或孔口尺寸微小,容易發(fā)生堵塞。為了防止和減緩堵塞,滴灌系統(tǒng)首部需設(shè)置過濾器。過濾器作為滴灌系統(tǒng)的關(guān)鍵性設(shè)備,其工作性能直接影響整個(gè)滴灌系統(tǒng)運(yùn)行效果。研究過濾器的工作性能及影響因素對(duì)保證滴灌系統(tǒng)長(zhǎng)期正常穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的指導(dǎo)作用和實(shí)用價(jià)值。本文以網(wǎng)式120目、網(wǎng)式150目、疊片120目、疊片150目過濾器為研究對(duì)象,進(jìn)行了不同流量下的過濾器水力性能及不同泥沙含量和流量條件下和隨水施肥條件下過濾器的過濾性能試驗(yàn),并應(yīng)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法進(jìn)行了過濾器內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬研究,得到以下主要結(jié)論:(1)通過過濾器水力性能試驗(yàn),得到了清水條件下四種過濾器水頭損失隨流量變化的曲線,結(jié)果表明:四種過濾器的局部水頭損失均隨著系統(tǒng)過流量的增加而增加。相同流量時(shí),4種過濾器的局部水頭損失不同,其大小順序?yàn)?hj疊150hj疊120hj網(wǎng)150hj網(wǎng)120。(2)根據(jù)網(wǎng)式及疊片式兩類過濾器的內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)果,發(fā)現(xiàn)過濾器的過濾元件附近流速分布很不均勻,整個(gè)過濾面過濾不均勻,導(dǎo)致過濾效率降低;過濾器的水頭損失主要來自于過濾元件的阻力以及過濾器進(jìn)出口與筒體連接處的邊界變化;過濾器的筒體底部流速幾乎為零,該區(qū)域極易沉積泥沙。(3)渾水條件下過濾器的局部水頭損失隨運(yùn)行時(shí)間呈現(xiàn)先緩慢后急劇增加的趨勢(shì)。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間隨流量含沙量的增加變短。試驗(yàn)中網(wǎng)式120目適宜運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng),一般情況下能滿足一次灌水要求,無需進(jìn)行沖洗。從過濾器對(duì)泥沙的處理情況來看,過濾器的除沙率隨流量增大而減小,除沙率在不同含沙量下變化并不明顯,對(duì)高目數(shù)過濾器除沙率大于低目數(shù)的,疊片過濾器的除沙率高于網(wǎng)式過濾器。(4)在隨水施肥過程中,施用磷肥時(shí),120目網(wǎng)式過濾器在灌水90min時(shí)發(fā)生堵塞,而120目疊片過濾器在灌水初始就發(fā)生堵塞,不滿足滴灌施肥的要求。堵塞過程由物理堵塞和化學(xué)堵塞共同作用引起的,發(fā)生堵塞的過濾元件上堵塞物質(zhì)的分布不均勻。(5)運(yùn)用FLUENT軟件對(duì)網(wǎng)式和疊片過濾器進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,結(jié)果表明通過改變過濾器的進(jìn)出口管道與筒體見的夾角可以適當(dāng)減小網(wǎng)式過濾器的水頭損失,同時(shí)可以改善過濾器內(nèi)部流動(dòng)狀態(tài),在網(wǎng)式過濾器進(jìn)口夾角為90°時(shí),水頭損失有所減小,同時(shí)改善了濾網(wǎng)周圍的水流速度分布;當(dāng)疊片過濾器進(jìn)口為90°時(shí),過濾器水頭損失沒有明顯減小,過濾器內(nèi)部漩渦減少。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S275.6
【圖文】：

一些研究單位和生產(chǎn)廠商研制和開發(fā)出了一類新型的疊片式過濾利用數(shù)量眾多的帶有凹槽的塑料環(huán)形盤鎖緊疊在一起形成圓柱濾芯，當(dāng)片時(shí)，利用片壁和凹槽來聚集及截取雜物。片槽的復(fù)合內(nèi)截面提供了類中產(chǎn)生的三維過濾，其過濾效果很好，但水頭損失較大。同時(shí)，對(duì)加工要的制造廠商都在以色列、西班牙、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，國(guó)內(nèi)使用的大器都是從國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品。在當(dāng)前的微灌過濾系統(tǒng)中，為了減輕過濾器的力旋流器（即離心式過濾器）作初級(jí)過濾，除去水中密度較大的固體顆8；張國(guó)祥等 1992）。據(jù)所用的材料和過濾方式，目前微灌系統(tǒng)常用過濾器可分為：砂石過濾器、篩網(wǎng)式過濾器、疊片式過濾器。石過濾器又稱作砂介質(zhì)過濾器，主要由進(jìn)、出水口、過濾罐體、砂床和成。過濾原理是通過一層或數(shù)層不同粒徑級(jí)配的砂石作為過濾介質(zhì)，來物。砂石過濾器的優(yōu)點(diǎn)是過濾能力強(qiáng)，適用范圍廣。不足之處在于占用空較高。在所有過濾器中，用砂石過濾器處理水中有機(jī)雜質(zhì)和無機(jī)雜質(zhì)最于初級(jí)過濾。

技術(shù)路線

第二章 研究方法與試驗(yàn)布置 第二章 研究方法與試驗(yàn)布置2.1 材料與裝置試驗(yàn)在西北農(nóng)林科技大學(xué)水力學(xué)實(shí)驗(yàn)大廳進(jìn)行，試驗(yàn)裝置由具有攪拌功能的蓄過濾器、水泵、精密壓力表、干管、支管等設(shè)備構(gòu)成。其中，水箱為直徑0.78 m，高m的圓柱形箱體，箱體底部設(shè)有排水閥以便試驗(yàn)結(jié)束后清洗水箱；水泵額定揚(yáng)程為3精密壓力表的精度等級(jí)為0.25級(jí)，量程為0-0.25MPa。過濾器包括網(wǎng)式過濾器和疊片器兩類，每一類有120目和150目2個(gè)規(guī)格共4種過濾器。試驗(yàn)用水為經(jīng)過比較完善的處理且水質(zhì)良好的自來水。配置含沙水所需土樣為天然河沙，取自渭河，其顆粒級(jí)配粒徑小于0.045 mm的顆粒占33.42%，在0.045~0.075 mm的顆粒占45.66%，粒徑為0.075~0.1 mm的顆粒占8.63%，粒徑為0.1~2 mm的顆粒占12.29%。試驗(yàn)所用肥料均為間常用肥，分別為N肥（尿素）、P肥（過磷酸鈣）、K肥（氯化鉀）。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黃晶,李國(guó)海,杜紹清;篩網(wǎng)式跌水在渠系建筑物中的應(yīng)用[J];水利科技與經(jīng)濟(jì);2004年02期

2 郝雨勤,李凱軍;管網(wǎng)式輸水在農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)中的有效嘗試[J];河北農(nóng)業(yè)科技;2002年09期

3 聶新山;;高效網(wǎng)式過濾器的試驗(yàn)研究與特點(diǎn)分析[J];新疆水利;2011年03期

4 溫浩軍,李亞雄,陳學(xué)庚,王士國(guó),徐勇;新型河(渠)水網(wǎng)式過濾器的設(shè)計(jì)[J];新疆農(nóng)機(jī)化;2005年03期

5 肖春雷;李勁松;孔祥義;曹兵;許如意;;網(wǎng)式平棚豇豆栽培技術(shù)[J];農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(溫室園藝);2010年11期

6 楊文元，李大祥;格網(wǎng)式壟作及其效益研究[J];中國(guó)水土保持;1995年02期

7 肖曉平;徐瑾麗;;疊網(wǎng)式過濾器[J];華北航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2006年01期

8 王新坤;高世凱;夏立平;許鵬;;微灌用網(wǎng)式過濾器數(shù)值模擬與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J];排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào);2013年08期

9 劉飛;劉煥芳;宗全利;鄭鐵剛;谷趁趁;鄭華平;;基于網(wǎng)式過濾器過濾裝置和驅(qū)動(dòng)裝置的探討[J];過濾與分離;2010年01期

10 ;“自動(dòng)清洗網(wǎng)式過濾器研發(fā)及推廣”課題通過師市科技成果鑒定[J];石河子科技;2010年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前4條

1 阿不都沙拉木;彭立新;崔春亮;;微灌系統(tǒng)中疊式和網(wǎng)式過濾器對(duì)含藻類地表水過濾效果的分析[A];中國(guó)水利學(xué)會(huì)第二屆青年科技論壇論文集[C];2005年

2 阿不都沙拉木;彭立新;崔春亮;;微灌系統(tǒng)中疊式和網(wǎng)式過濾器對(duì)含藻類地表水過濾效果的分析[A];人水和諧及新疆水資源可持續(xù)利用——中國(guó)科協(xié)2005學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

3 劉煥芳;王軍;胡九英;成玉彪;;旋流網(wǎng)式過濾器水力性能的試驗(yàn)研究[A];人水和諧及新疆水資源可持續(xù)利用——中國(guó)科協(xié)2005學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

4 Reinhold Scheiblich;;從經(jīng)典的格林策巴赫噴射型干燥機(jī)到創(chuàng)新的橫式送風(fēng)柵網(wǎng)式皮帶干燥機(jī)[A];2014中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)石膏建材分會(huì)第五屆年會(huì)暨第九屆全國(guó)石膏技術(shù)交流大會(huì)及展覽會(huì)論文集[C];2014年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 南京師大心理系 田玲;網(wǎng)式思維：女性優(yōu)勢(shì)[N];中國(guó)婦女報(bào);2003年

2 特約通訊員 覃剛;“鏈網(wǎng)式科研”催生戰(zhàn)場(chǎng)保障力[N];解放軍報(bào);2013年

3 本報(bào)記者 趙小軍 張三林;編織全網(wǎng)式為民服務(wù)體系[N];榆林日?qǐng)?bào);2014年

4 早報(bào)記者 閆鵬飛 實(shí)習(xí)生 王新科;國(guó)內(nèi)資本撒網(wǎng)式淘金手游：成功率僅為3%[N];東方早報(bào);2014年

5 劉學(xué)文;桃江實(shí)行投資項(xiàng)目“一網(wǎng)式”收費(fèi)[N];中國(guó)紀(jì)檢監(jiān)察報(bào);2008年

6 記者 宋丹青　實(shí)習(xí)記者 徐玉婷;開展開學(xué)前拉網(wǎng)式大檢查 百分之百做好校舍安全工作[N];雅安日?qǐng)?bào);2010年

7 趙旭坤;平泉法院對(duì)所結(jié)案件進(jìn)行“拉網(wǎng)式”倒查[N];承德日?qǐng)?bào);2010年

8 記者 姜蘊(yùn)真;扎實(shí)開展拉網(wǎng)式安全大檢查[N];安陽(yáng)日?qǐng)?bào);2006年

9 杜立平 李強(qiáng) 容景西;向“網(wǎng)式”基地要保障力[N];解放軍報(bào);2002年

10 記者 仲欣;嫩江縣引進(jìn)玉米鋼網(wǎng)式儲(chǔ)糧倉(cāng)[N];黑河日?qǐng)?bào);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 王柏林;旋流網(wǎng)式組合型過濾器水砂性能分析[D];石河子大學(xué);2016年

2 于國(guó)明;網(wǎng)式圓錐狀靜電噴頭的試驗(yàn)研究[D];黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2770129