本文基于山地壓力分區(qū)思想，針對山地經(jīng)濟林灌溉，開發(fā)了迷宮流道壓力補償式灌水器和無迷宮流道壓力補償式灌水器。從灌水器水力性能技術(shù)參數(shù)的設(shè)計入手，應(yīng)用Pro/E三維繪圖軟件進行迷宮流道壓力補償式灌水器的三維造型，將CFD數(shù)值模擬技術(shù)與激光快速成型技術(shù)相結(jié)合進行灌水器的水力性能試驗研究，設(shè)計出適用于山地經(jīng)濟林灌溉的迷宮流道壓力補償式灌水器，并通過水力性能試驗研究了補償區(qū)結(jié)構(gòu)參數(shù)對壓力補償式灌水器水力特征參數(shù)的影響，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出迷宮流道壓力補償式灌水器和無迷宮流道壓力補償式灌水器。通過水力性能測試以及短周期抗堵試驗分別測試兩種結(jié)構(gòu)壓力補償式灌水器水力性能及抗堵塞性能。根據(jù)上述研究得到以下主要結(jié)論： （1）確定了山地微灌的兩個壓力區(qū)：低壓區(qū)（0-10m）和高壓區(qū)（10-40m）。確定了各個壓力分區(qū)內(nèi)所采用的灌水器種類，在低壓區(qū)使用市場上已經(jīng)普遍推廣的迷宮流道式滴灌灌水器，在高壓區(qū)選取本研究的壓力補償式灌水器。 （2）研發(fā)出適宜山地經(jīng)濟林灌溉的壓力補償式灌水器。壓力補償式灌水器由腔體，墊片，基座三部分組成，分別為迷宮流道壓力補償式灌水器和無迷宮流道壓力補償式灌水器。迷宮流道壓力補償式灌水器下腔高度與灌水器進入壓力補償區(qū)的起始壓力以及額定流量有一定的相關(guān)關(guān)系，可以通過適當(dāng)調(diào)節(jié)下腔高度來優(yōu)化灌水器的壓力補償性能，同時也可得到適宜的額定流量。補償區(qū)結(jié)構(gòu)參數(shù)對壓力補償式灌水器流態(tài)指數(shù)的影響顯著性順序為墊片厚度—下腔高度—墊片硬度，對額定流量影響顯著性順序為下腔高度—墊片硬度—墊片厚度。 （3）無迷宮流道壓力補償式灌水器基座下腔高度和墊片硬度對灌水器補償區(qū)起調(diào)壓力和額定流量有顯著影響；可以通過調(diào)節(jié)墊片硬度和下腔高度來改變灌水器補償區(qū)的起調(diào)壓力。 （4）迷宮流道具有減小額定流量的作用，但迷宮流道的存在對灌水器的補償性能影響很小。 （5）迷宮流道壓力補償式灌水器和無迷宮流道壓力補償式灌水器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與水力性能參數(shù)之間具有一定的相關(guān)關(guān)系，采用SAS軟件進行灌水器結(jié)構(gòu)參數(shù)與水力性能參數(shù)之間關(guān)系的耦合得到回歸方程，該方程可為目標(biāo)灌水器的設(shè)計提供定量的理論參考。 （6）經(jīng)短周期抗堵試驗測試發(fā)現(xiàn)本研究的迷宮流道壓力補償式灌水器和無迷宮流道壓力補償式灌水器的抗堵性能均較好，尤其是無迷宮流道壓力補償式灌水器，更不易堵塞，因此可以采用較寬泛的水質(zhì)進行灌溉，對過濾器的要求也相對低，在首部降低了成本，提高了該灌水器的可推廣性。 （7）按目標(biāo)水力性能參數(shù)篩選后的迷宮流道壓力補償式灌水器的結(jié)構(gòu)參數(shù)為墊片厚度1.3mm，硬度50°，下腔高度為4mm，流道長度為67.1mm，水力性能參數(shù)為補償區(qū)間5-40m，補償區(qū)內(nèi)流態(tài)指數(shù)0.055，補償區(qū)內(nèi)額定流量（以下簡稱額定流量）13L/h。無迷宮流道壓力補償式灌水器的結(jié)構(gòu)參數(shù)為墊片厚度1.5mm，硬度50°，下腔高度為2mm；水力性能參數(shù)為補償區(qū)間為10-40m，補償區(qū)內(nèi)流態(tài)指數(shù)-0.055，額定流量11L/h。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：S275
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 迷宮流道灌水器的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 迷宮流道灌水器水力性能研究現(xiàn)狀
        1.2.2 迷宮流道灌水器抗堵性能研究現(xiàn)狀
    1.3 壓力補償式灌水器的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 壓力補償式灌水器補償原理的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 壓力補償式灌水器的水力性能研究現(xiàn)狀
        1.3.3 壓力補償式灌水器抗堵性能研究現(xiàn)狀
    1.4 存在問題
    1.5 研究內(nèi)容與方法
        1.5.1 研究內(nèi)容
        1.5.2 研究方法與技術(shù)路線
第二章 迷宮流道壓力補償式灌水器結(jié)構(gòu)參數(shù)對水力性能的影響
    2.1 迷宮流道壓力補償式灌水器結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.2 試驗裝置
    2.3 試驗方法
    2.4 評價指標(biāo)
    2.5 補償區(qū)結(jié)構(gòu)參數(shù)對灌水器水力特征參數(shù)的影響
        2.5.1 補償區(qū)結(jié)構(gòu)參數(shù)對灌水器水力特征參數(shù)的影響
        2.5.2 補償區(qū)結(jié)構(gòu)參數(shù)與灌水器水力特征參數(shù)的回歸模型
        2.5.3 迷宮流道壓力補償式灌水器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)選
    2.6 本章小結(jié)
第三章 無迷宮流道壓力補償式灌水器結(jié)構(gòu)參數(shù)對水力性能的影響
    3.1 無迷宮流道壓力補償式灌水器結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.2 試驗裝置及方法
    3.3 補償區(qū)結(jié)構(gòu)參數(shù)對灌水器水力特征參數(shù)的影響
        3.3.1 補償區(qū)結(jié)構(gòu)參數(shù)對灌水器水力特征參數(shù)的影響
        3.3.2 補償區(qū)結(jié)構(gòu)參數(shù)與灌水器水力特征參數(shù)的回歸模型
        3.3.3 無迷宮流道壓力補償式灌水器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)選
    3.4 基于上述研究對比分析迷宮流道對灌水器水力性能的影響
        3.4.1 迷宮流道對灌水器補償區(qū)間的影響
        3.4.2 迷宮流道對灌水器額定流量的影響
        3.4.3 迷宮流道對灌水器流態(tài)指數(shù)的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 灌水器抗堵塞性能測試
    4.1 試驗裝置及材料
    4.2 試驗方法
    4.3 評價指標(biāo)
    4.4 灌水器抗堵性能分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論及展望
    5.1 結(jié)論
        5.1.1 迷宮流道壓力補償式灌水器結(jié)構(gòu)參數(shù)對水力性能的影響
        5.1.2 無迷宮流道壓力補償式灌水器結(jié)構(gòu)參數(shù)對水力性能的影響
        5.1.3 迷宮流道對壓力補償式灌水器水力性能的影響
        5.1.4 兩種結(jié)構(gòu)壓力補償式灌水器抗堵塞性能測試
    5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介

【參考文獻】

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