通過試驗、數(shù)值模擬和編程計算等方法,研究了穩(wěn)流器的結(jié)構(gòu)參數(shù)對水力性能影響、兩種規(guī)格的噴頭安裝穩(wěn)流器后灌溉面積和組合均勻度的變化情況,對提高噴灌灌水質(zhì)量和灌溉效率具有指導意義,主要研究成果如下:（1）制作了兩種結(jié)構(gòu)參數(shù)的穩(wěn)流器樣件進行試驗,分析兩種規(guī)格噴頭安裝穩(wěn)流器后的水力性能,計算了流態(tài)指數(shù),安裝穩(wěn)流器后的流態(tài)指數(shù)分別為0.448和0.3839,分別下降了12.12%和22.69%。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)建立了四組試驗的單噴頭水量分布數(shù)學模型,模型相關(guān)性和可信度都較高。（2）使用FLUENT軟件對噴頭和穩(wěn)流器展開模擬計算及分析,確定了最優(yōu)的湍流模型為標準k-ε模型,最優(yōu)的網(wǎng)格大小為0.8mm。得到了流態(tài)指數(shù)及流量系數(shù)關(guān)于各結(jié)構(gòu)參數(shù)的數(shù)學模型,分析了各結(jié)構(gòu)參數(shù)對噴頭水力性能的影響。通過壓力場和流速場分析了穩(wěn)流器的穩(wěn)流機理。（3）建立了支管水頭損失和噴灌組合均勻度計算模型,并給出了詳細求解步驟,應用MATLAB軟件編程計算。計算并分析了考慮支管各噴頭壓力變化與否的噴灌組合均勻度,還分析了 5個因素對噴灌組合均勻度Cu值的影響情況和主次排序為:噴頭間距、噴頭個數(shù)、支管內(nèi)徑、支管間距、工作壓力。（4）計... 

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 噴灌技術(shù)研究進展
        1.2.2 噴頭研究進展
        1.2.3 穩(wěn)流器研究進展
        1.2.4 數(shù)值模擬方法研究
    1.3 主要研究內(nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
2 穩(wěn)流器性能及噴頭水量分布試驗
    2.1 穩(wěn)流器內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計與工作原理
        2.1.1 穩(wěn)流器內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計
        2.1.2 穩(wěn)流器工作原理
    2.2 單噴頭試驗測試
        2.2.1 試驗場地及測試系統(tǒng)
        2.2.2 噴頭測試資料
        2.2.3 噴頭和穩(wěn)流器結(jié)構(gòu)介紹
        2.2.4 試驗方案
    2.3 試驗結(jié)果分析
        2.3.1 流量和壓力關(guān)系分析
        2.3.2 單噴頭噴灑水深經(jīng)驗公式的計算及驗證
            2.3.2.1 計算經(jīng)驗公式
            2.3.2.2 經(jīng)驗公式的驗證、分析與評價
        2.3.3 對比分析不同壓力下的水量分布曲線
        2.3.4 對比分析有無穩(wěn)流器的水量分布曲線
    2.4 本章小結(jié)
3 穩(wěn)流器對噴頭水力性能的影響
    3.1 穩(wěn)流器和噴頭數(shù)值模擬計算方法
        3.1.1 GAMBIT建模與處理
        3.1.2 FLUENT模擬計算過程
        3.1.3 后處理
    3.2 確定數(shù)學模型與網(wǎng)格劃分的密度
        3.2.1 確定計算的數(shù)學模型
        3.2.2 確定網(wǎng)格劃分的密度
    3.3 穩(wěn)流器和噴頭數(shù)值模擬方案
        3.3.1 穩(wěn)流器和噴頭幾何模型介紹
        3.3.2 數(shù)值模擬方案
    3.4 數(shù)值模擬計算結(jié)果及分析
        3.4.1 數(shù)值模擬計算結(jié)果
        3.4.2 各結(jié)構(gòu)參數(shù)對水力性能影響分析
            3.4.2.1 建立多元回歸模型
            3.4.2.2 各因素對水力性能影響的極差分析
    3.5 穩(wěn)流器和噴頭模型速度場與壓力場分析
        3.5.1 模型壓力場分析
        3.5.2 模型速度場分析
    3.6 本章小結(jié)
4 考慮支管壓力變化的噴灌均勻度計算
    4.1 基本概況介紹
        4.1.1 支管布置形式
        4.1.2 噴頭的噴灑方式和組合形狀
        4.1.3 噴頭實際射程的計算
    4.2 噴灌支管水力計算模型
        4.2.1 模型的建立
        4.2.2 模型求解步驟
    4.3 考慮支管各噴頭壓力變化的噴灌均勻度計算
        4.3.1 模型的建立
        4.3.2 模型求解步驟
        4.3.3 計算機程序設計思路
        4.3.4 計算結(jié)果分析
    4.4 影響噴灌組合均勻度的因素分析
        4.4.1 確定各影響因素取值范圍
        4.4.2 各影響因素分析
        4.4.3 各影響因素綜合分析
            4.4.3.1 噴灌組合均勻度計算方案
            4.4.3.2 噴灌組合均勻度計算結(jié)果及分析
    4.5 本章小結(jié)
5 穩(wěn)流器對灌溉面積和組合均勻度的影響
    5.1 穩(wěn)流器對灌溉面積的影響
        5.1.1 灌溉面積計算方法
        5.1.2 計算結(jié)果及分析
    5.2 穩(wěn)流器對噴灌組合均勻度的影響
        5.2.1 技術(shù)評價指標
        5.2.2 噴灌組合均勻度計算結(jié)果及分析
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與建議
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 建議
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]全射流噴頭理論及精確噴灌關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 朱興業(yè).江蘇大學 2009
[4]變量噴灑可控域精確灌溉噴頭及噴灌技術(shù)研究[D]. 韓文霆.西北農(nóng)林科技大學 2003
[5]基于變量技術(shù)的圓形和平移式噴灌機水量分布特性的研究[D]. 嚴海軍.中國農(nóng)業(yè)大學 2005

碩士論文
[1]超音速氣霧化噴頭結(jié)構(gòu)設計及數(shù)值模擬[D]. 程江峰.安徽理工大學 2017
[2]流道結(jié)構(gòu)對低壓折射式噴頭水力性能的影響[D]. 楊雯.西北農(nóng)林科技大學 2016
[3]噴頭水量分布的智能仿真與組合間距的優(yōu)化[D]. 張志宇.河北農(nóng)業(yè)大學 2006



本文編號：3702523