滴頭是滴灌系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,流道設(shè)計是其核心技術(shù)。為了揭示滴頭流道內(nèi)的水流運動規(guī)律,提出一種漸縮-突擴的流道結(jié)構(gòu);以三角形、圓形和流線型作為收縮段形狀因素,結(jié)合流道收縮后最小斷面尺寸和放大比例等作為試驗因素,進(jìn)行了3因素3水平正交試驗設(shè)計;建立了流道的CFD模型,利用fluent軟件進(jìn)行數(shù)值計算,對不同正交試驗處理下的流道內(nèi)部流場進(jìn)行了研究。以滴頭流量為評價指標(biāo),探討了以上各因素對流量的影響,分析了流道不同斷面位置處的能量及其變化規(guī)律。結(jié)果表明,對于漸縮-突擴流道結(jié)構(gòu):1)在10 m水頭條件下,試驗各因素均對滴頭流量產(chǎn)生影響,其中流道尺寸比例系數(shù)對流量的影響最大,流道內(nèi)的形狀和邊壁距離影響不顯著。流道的過流能力可用以上參數(shù)的多元線性回歸方程定量表示;2)漸縮-突擴流道結(jié)構(gòu)的流態(tài)指數(shù)在0.494⁰.509之間,屬孔口出流;試驗的3種因素對流態(tài)指數(shù)x的影響由大到小依次為:尺寸比例系數(shù)、形狀、邊壁距離,但均達(dá)不到顯著水平;3)流道內(nèi)水流的雷諾數(shù)Re的范圍為614⁶915,局部水頭損失系數(shù)在2.1¹0.6之間。對于多個漸縮-突擴流... 

【文章來源】：華北水利水電大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究的背景、目的及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 滴頭結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展
        1.2.2 滴頭內(nèi)部的流態(tài)分析
        1.2.3 滴頭水力特性研究的現(xiàn)狀
    1.3 研究存在問題
    1.4 研究的對象、內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.4.1 研究對象
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 技術(shù)路線
    1.5 研究思路
2 試驗設(shè)計與方法
    2.1 試驗與方法
        2.1.1 試驗設(shè)計
        2.1.2 試驗方法
        2.1.3 試驗組次安排
    2.2 滴頭水力特性數(shù)值模擬
        2.2.1 控制方程
        2.2.2 湍流模型
        2.2.3 計算域及網(wǎng)格劃分
        2.2.4 數(shù)值方法及邊界條件
    2.3 數(shù)據(jù)分析
        2.3.1 滴頭放大模型與滴頭原型q-h關(guān)系相似性分析
        2.3.2 滴頭流態(tài)指數(shù)和流量系數(shù)的計算
3 漸縮-突擴流道結(jié)構(gòu)下的水流流態(tài)及水頭損失
    3.1 灌水器流道的構(gòu)建
        3.1.1 流道結(jié)構(gòu)
        3.1.2 流道結(jié)構(gòu)參數(shù)
        3.1.3 網(wǎng)格劃分及邊界條件
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 流道結(jié)構(gòu)參數(shù)對滴頭流量的影響
        3.2.2 流道結(jié)構(gòu)參數(shù)對流態(tài)指數(shù)的影響
        3.2.3 滴頭流量與流道結(jié)構(gòu)參數(shù)的線性回歸分析
        3.2.4 流道內(nèi)水流流態(tài)以及消能效果
    3.3 本章小結(jié)
4 多個漸縮-突擴結(jié)構(gòu)下的水流流態(tài)及水頭損失
    4.1 多個漸縮-突擴結(jié)構(gòu)的流道結(jié)構(gòu)構(gòu)建
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 流道結(jié)構(gòu)參數(shù)對滴頭流量的影響
        4.2.2 流道結(jié)構(gòu)參數(shù)對流態(tài)指數(shù)的影響
        4.2.3 滴頭流量與流道結(jié)構(gòu)參數(shù)的線性回歸分析
        4.2.4 流態(tài)指數(shù)與流道結(jié)構(gòu)參數(shù)的線性回歸分析
    4.3 模型驗證
        4.3.1 放大模型與滴頭原型壓力-流量關(guān)系相似性分析
        4.3.2 放大模型與滴頭原型各出口壓力關(guān)系相似性分析
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研實踐及發(fā)表的論文
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Fluent軟件的滴灌雙向流流道灌水器水力性能數(shù)值模擬[J]. 田濟(jì)揚,白丹,于福亮,王新端,郭霖.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2014(20)
[2]分流式灌水器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與試驗[J]. 苑偉靜,魏正英,楚華麗,馬勝利.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2014(17)
[3]滴灌雙向流流道灌水器水力特性分析[J]. 田濟(jì)揚,白丹,任長江,王新端.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2013(20)
[4]滴灌三角形迷宮滴頭水力性能穩(wěn)健性分析[J]. 劉春景,唐敦兵,何華,陳興強.  農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2013(01)
[5]矩形迷宮式滴灌灌水器的模擬研究[J]. 張琴,葉含春,管瑤.  農(nóng)機化研究. 2012(01)
[6]三角形迷宮流道滴灌灌水器結(jié)構(gòu)參數(shù)及水力特性研究[J]. 郭霖,白丹,程鵬,周文.  中國水能及電氣化. 2011(10)
[7]中國未來水資源情勢與管理需求[J]. 王浩.  世界環(huán)境. 2011(02)
[8]滴灌梯形迷宮滴頭流道水力性能的響應(yīng)曲面法優(yōu)化[J]. 劉春景,唐敦兵,鄭加強,周宏平.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2011(02)
[9]低壓滴灌條件下提高系統(tǒng)灌水均勻度的途徑探討[J]. 范興科,吳普特,牛文全,張林,王芳.  灌溉排水學(xué)報. 2008(01)
[10]分形流道設(shè)計及幾何參數(shù)對滴頭水力性能的影響[J]. 李云開,楊培嶺,任樹梅,雷顯龍,吳顯斌,管孝艷.  機械工程學(xué)報. 2007(07)

博士論文
[1]滴頭分形流道設(shè)計及其流動特性的試驗研究與數(shù)值模擬[D]. 李云開.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005



本文編號：3054422