一體化壓力補償式滴頭設(shè)計與性能測試
發(fā)布時間:2025-02-09 17:26
滴灌,作為一種局部精準灌水方式,具有節(jié)水節(jié)肥的特點。根據(jù)流量對工作壓力的適應(yīng)能力,滴頭可以分為壓力補償式滴頭和一般滴頭,壓力補償式滴頭在較大的工作壓力變化范圍內(nèi)可以實現(xiàn)流量基本穩(wěn)定,適應(yīng)范圍更廣。目前,國內(nèi)外常見的壓力補償式滴頭多為硅膠片類滴頭,該種滴頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜、研發(fā)周期長、回收難度大。為了克服硅膠片類壓力補償式滴頭“回收難”等問題,本研究以熱塑性彈性體(TPE)代替硅橡膠材料,以一種一體化壓力補償式滴頭結(jié)構(gòu)設(shè)計為出發(fā)點,選取不同的滴頭迷宮流道結(jié)構(gòu)參數(shù)并建立正交試驗,借助數(shù)值模擬計算軟件ANSYS15.0對不同參數(shù)組合的滴頭進行仿真計算,通過對計算結(jié)果的選擇與優(yōu)化,設(shè)計出一款一體化壓力補償式滴頭。利用雙色模注塑機進行滴頭試制,分別對滴頭的水力性能、抗堵塞性能進行測試;同時,為了探究彈性補償片對滴頭水力性能的影響,通過老化等試驗研究了彈性片力學性能對滴頭水力性能的影響,初步表明了彈性片力學拉伸指標與滴頭水力性能之間的關(guān)系。主要結(jié)論如下:(1)開發(fā)了一種一體化壓力補償式滴頭的設(shè)計方法。根據(jù)一體化壓力補償式滴頭設(shè)計方法與設(shè)計要求,建立可變流道結(jié)構(gòu)參數(shù)不同組合的正交試驗并通過Fluent對不同結(jié)...
【文章頁數(shù)】:64 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 研究進展
1.3.1 滴頭設(shè)計
1.3.2 補償元件材料對滴頭水力性能的影響
1.3.3 流道結(jié)構(gòu)對滴頭水力性能的影響
1.3.4 水質(zhì)對滴頭堵塞的影響
1.3.5 工作水壓對滴頭水力性能及抗堵塞能力的影響
1.4 存在問題
1.5 研究內(nèi)容
1.5.1 一體化壓力補償式滴頭結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.5.2 一體化壓力補償式滴頭抗堵塞性能試驗
1.5.3 老化對滴頭水力性能的影響
1.6 技術(shù)路線
第二章 一體化壓力補償式滴頭結(jié)構(gòu)設(shè)計與水力性能測試
2.1 一體化壓力補償式滴頭結(jié)構(gòu)與工作原理
2.1.1 滴頭結(jié)構(gòu)
2.1.2 滴頭工作原理
2.1.3 滴頭設(shè)計要求
2.2 一體式壓力補償式滴頭設(shè)計方法
2.2.1 彈性片力學分析
2.2.2 △P值范圍的確定
2.2.3 迷宮流道結(jié)構(gòu)與參數(shù)
2.3 CFD計算過程及結(jié)果
2.3.1 彈性體變形基本假設(shè)
2.3.2 控制方程與模型處理
2.3.3 數(shù)值模擬計算結(jié)果
2.4 滴頭水力性能測試
2.4.1 試驗材料與裝置
2.4.2 試驗方法與評價指標
2.4.3 結(jié)果分析
2.5 小結(jié)
第三章 一體化壓力補償式滴頭抗堵塞性能測試
3.1 材料與方法
3.1.1 試驗材料
3.1.2 試驗方法
3.1.3 評價指標
3.2 一體化壓力補償式滴頭與一般滴頭的抗堵塞對比試驗
3.3 泥沙含量對一體化壓力補償式滴頭堵塞的影響
3.3.1 泥沙含量對滴頭流量的影響
3.3.2 泥沙含量對滴頭流量變差系數(shù)的影響
3.4 工作水壓對一體化壓力補償式滴頭堵塞的影響
3.4.1 工作水壓對滴頭相對流量的影響
3.4.2 工作水壓對滴頭流量變差系數(shù)的影響
3.5 小結(jié)
第四章 老化對一體化壓力補償式滴頭的影響與分析
4.1 材料與方法
4.1.1 試驗材料與方法
4.1.2 評價指標
4.2 灌水次數(shù)對滴頭流量的影響
4.2.1 滴頭流量
4.2.2 滴頭流量偏差系數(shù)
4.2.3 TPE物理性能對水力性能的影響
4.3 自然老化對滴頭水力性能的影響
4.3.1 老化對滴頭壓力-流量曲線的影響
4.3.2 老化對滴頭流量變差系數(shù)的影響
4.3.3 TPE物理性能對水力性能的影響
4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
本文編號:4032602
【文章頁數(shù)】:64 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 研究進展
1.3.1 滴頭設(shè)計
1.3.2 補償元件材料對滴頭水力性能的影響
1.3.3 流道結(jié)構(gòu)對滴頭水力性能的影響
1.3.4 水質(zhì)對滴頭堵塞的影響
1.3.5 工作水壓對滴頭水力性能及抗堵塞能力的影響
1.4 存在問題
1.5 研究內(nèi)容
1.5.1 一體化壓力補償式滴頭結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.5.2 一體化壓力補償式滴頭抗堵塞性能試驗
1.5.3 老化對滴頭水力性能的影響
1.6 技術(shù)路線
第二章 一體化壓力補償式滴頭結(jié)構(gòu)設(shè)計與水力性能測試
2.1 一體化壓力補償式滴頭結(jié)構(gòu)與工作原理
2.1.1 滴頭結(jié)構(gòu)
2.1.2 滴頭工作原理
2.1.3 滴頭設(shè)計要求
2.2 一體式壓力補償式滴頭設(shè)計方法
2.2.1 彈性片力學分析
2.2.2 △P值范圍的確定
2.2.3 迷宮流道結(jié)構(gòu)與參數(shù)
2.3 CFD計算過程及結(jié)果
2.3.1 彈性體變形基本假設(shè)
2.3.2 控制方程與模型處理
2.3.3 數(shù)值模擬計算結(jié)果
2.4 滴頭水力性能測試
2.4.1 試驗材料與裝置
2.4.2 試驗方法與評價指標
2.4.3 結(jié)果分析
2.5 小結(jié)
第三章 一體化壓力補償式滴頭抗堵塞性能測試
3.1 材料與方法
3.1.1 試驗材料
3.1.2 試驗方法
3.1.3 評價指標
3.2 一體化壓力補償式滴頭與一般滴頭的抗堵塞對比試驗
3.3 泥沙含量對一體化壓力補償式滴頭堵塞的影響
3.3.1 泥沙含量對滴頭流量的影響
3.3.2 泥沙含量對滴頭流量變差系數(shù)的影響
3.4 工作水壓對一體化壓力補償式滴頭堵塞的影響
3.4.1 工作水壓對滴頭相對流量的影響
3.4.2 工作水壓對滴頭流量變差系數(shù)的影響
3.5 小結(jié)
第四章 老化對一體化壓力補償式滴頭的影響與分析
4.1 材料與方法
4.1.1 試驗材料與方法
4.1.2 評價指標
4.2 灌水次數(shù)對滴頭流量的影響
4.2.1 滴頭流量
4.2.2 滴頭流量偏差系數(shù)
4.2.3 TPE物理性能對水力性能的影響
4.3 自然老化對滴頭水力性能的影響
4.3.1 老化對滴頭壓力-流量曲線的影響
4.3.2 老化對滴頭流量變差系數(shù)的影響
4.3.3 TPE物理性能對水力性能的影響
4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
致謝
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