滴灌作為一種高效節(jié)水的灌溉技術,是實現(xiàn)田間節(jié)約灌溉用水的有效途徑,但是由于滴頭流道狹小且結構復雜的特點使其極易發(fā)生堵塞,造成灌溉質量的下降、農(nóng)作物減產(chǎn)等嚴重后果。本文以內(nèi)鑲圓柱式迷宮流道滴頭（φ8、φ16）為研究對象進行了水力性能及抗堵塞性能試驗及數(shù)值模擬研究。水力性能測試進口壓力在0-0.2MPa范圍內(nèi)均勻選取;抗堵塞性能采用短期持續(xù)灌水和長周期間歇性灌水兩種方式,分別選取四組粒徑范圍0.0308-0.045mm、0.045-0.075mm、0.075-0.098mm和0.098-0.125mm的泥沙顆粒,進口壓力為0.075MPa、0.105MPa和0.15MPa,0.5g/L的低濃度渾水,以及田間常用化肥分別單獨施肥的方式進行抗堵塞性能試驗;同時,利用FLUENT軟件,采用標準k-ε模型對φ8管流道進行數(shù)值模擬研究,得到以下主要結論:（1）對兩種內(nèi)鑲圓柱式迷宮流道滴灌管的水力性能進行研究,得出迷宮流道滴頭具有較好的制紊效果,灌溉均勻系數(shù)達到90%以上,能夠滿足日常灌溉質量的要求。（2）泥沙抗堵塞試驗中得出,泥沙粒徑小于0.105mm時的低濃度渾水,進口壓力對滴頭堵塞影響極小,而粒... 

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的及意義
    1.3 國內(nèi)外研究進展
        1.3.1 滴頭性能試驗研究
        1.3.2 滴灌管內(nèi)部流動特性研究
        1.3.3 數(shù)值模擬研究進展
        1.3.4 滴灌隨水施肥研究進展
    1.4 存在的問題
    1.5 研究內(nèi)容
        1.5.1 內(nèi)鑲圓柱式迷宮流道滴頭水力性能試驗研究
        1.5.2 內(nèi)鑲圓柱式迷宮流道滴頭抗堵塞性能影響因素試驗研究
        1.5.3 內(nèi)鑲圓柱式迷宮流道滴頭內(nèi)部流動數(shù)值模擬研究
        1.5.4 滴灌施肥對滴頭流道堵塞的影響及滴灌系統(tǒng)評價
    1.6 技術路線
第二章 研究方法及試驗布置
    2.1 材料與裝置
    2.2 室內(nèi)試驗試驗方案設計與方法
        2.2.1 滴頭水力性能試驗
        2.2.2 泥沙顆粒對滴頭抗堵塞性能試驗
        2.2.3 N、P、K無機肥料對滴頭堵塞影響
    2.3 數(shù)值模擬試驗設計與方法
        2.3.1 理論基礎
        2.3.2 數(shù)值模擬試驗方法
第三章 內(nèi)鑲圓柱式迷宮流道滴頭水力特性研究
    3.1 滴灌管水力特性試驗研究
        3.1.1 水力特性曲線
        3.1.2 灌溉均勻度
    3.2 基于CFD數(shù)值分析方法的滴頭流道內(nèi)部水力特性研究
        3.2.1 滴頭流道模型的建立
        3.2.2 結果與分析
    3.3 本章小結
第四章 內(nèi)鑲圓柱式迷宮流道滴頭泥沙抗堵塞性能研究
    4.1 泥沙顆粒對內(nèi)鑲圓柱式迷宮流道滴頭抗堵塞性能試驗研究
        4.1.1 壓力對滴頭抗堵塞性能影響
        4.1.2 灌溉均勻度分析
        4.1.3 滴頭堵塞規(guī)律分析
        4.1.4 泥沙特性對2種滴灌管堵塞的影響
        4.1.5 滴頭流道內(nèi)泥沙顆粒沉積分析
    4.2 基于CFD數(shù)值分析方法的滴頭流道內(nèi)部泥沙固液兩相流分析
        4.2.1 理論基礎
        4.2.2 控制方程
        4.2.3 建立模型及邊界條件
        4.2.4 結果與分析
    4.3 本章小結
第五章 滴灌施肥對滴頭流道堵塞試驗研究
    5.1 滴灌施肥對灌水均勻度的影響
    5.2 滴頭堵塞規(guī)律分析
    5.3 肥料細小顆粒堵塞分布特征
    5.4 滴頭流道內(nèi)部沉積物分析
    5.5 本章小結
第六章 結論與討論
    6.1 主要結論
    6.2 本文主要創(chuàng)新
    6.3 有待進一步研究的問題
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]溫室小管徑滴灌管堵塞的影響因素及堵塞規(guī)律分析[J]. 王心陽,王文娥,胡笑濤,丁法龍.  灌溉排水學報. 2014(Z1)
[2]溫室水肥滴灌系統(tǒng)迷宮式灌水器堵塞試驗[J]. 劉燕芳,吳普特,朱德蘭,張燕.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2014(12)
[3]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)機械學報. 2013(01)
[4]建立符合國情的最嚴格水資源管理制度[J]. 高而坤.  中國水利. 2012(07)
[5]渾水特性與水溫對滴頭抗堵塞性能的影響[J]. 牛文全,劉璐.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2012(03)
[6]滴灌技術的特點及應用[J]. 王金麗.  農(nóng)業(yè)科技與裝備. 2012(01)
[7]細小泥沙粒徑對迷宮流道灌水器堵塞的影響[J]. 劉璐,牛文全,Bob Zhou.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2012(01)
[8]我國水資源現(xiàn)狀探討[J]. 范文軍,寧站亮,劉勇誠.  北方環(huán)境. 2011(07)
[9]額定壓力及低壓下內(nèi)鑲片式滴頭抗堵塞性能試驗[J]. 馬曉鵬,龔時宏,王建東,于穎多.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2011(07)
[10]滴灌梯形迷宮滴頭流道水力性能的響應曲面法優(yōu)化[J]. 劉春景,唐敦兵,鄭加強,周宏平.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2011(02)

博士論文
[1]基于CAD/CFD的滴灌滴頭流場動力學分析與結構優(yōu)化[D]. 劉春景.南京林業(yè)大學 2009

碩士論文
[1]迷宮式灌水器流道內(nèi)水沙兩相流研究[D]. 楊曉池.西安理工大學 2006



本文編號：3710607