【摘 要】
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滴头是滴灌系统的核心部件,它的性能和质量直接决定着灌溉系统的工作性能。齿形迷宫流道滴头应用广泛,其进口结构一般均采用有3-30个进口的栅栏结构。滴头尺寸微小且内部结构复
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滴头是滴灌系统的核心部件,它的性能和质量直接决定着灌溉系统的工作性能。齿形迷宫流道滴头应用广泛,其进口结构一般均采用有3-30个进口的栅栏结构。滴头尺寸微小且内部结构复杂,传统实验手段难以观测内部流场,利用计算流体动力学软件研究滴头结构对性能的影响对于滴头结构优化有重要意义。本文以齿形迷宫流道滴头为研究对象,根据两相流理论,利用FLUENT6.3研究了流道结构参数齿转角和齿间距、进口结构参数对滴头水力性能和抗堵塞性能的影响,得出以下主要结论:(1)齿形迷宫流道的齿转角、齿间距与流量系数均呈正相关关系,流态指数的变化范围很小,齿转角对流态指数的影响比较复杂,存在一个转捩角,为120°。(2)流道结构对悬浮颗粒的分布影响很大。随齿间距的增大,水流速度方向变化逐渐平滑,悬浮颗粒可以顺利的随水流排出,有利于提高滴头的抗堵塞性能。转角是影响滴头抗堵塞性能的重要因素,但其规律性还有待进一步研究。(3)在总进口断面面积大于迷宫流道最小断面面积的情况下,进口结构参数的改变对滴头流量不产生影响;总进口断面面积小于迷宫流道最小断面面积时,滴头流量随着总进口断面面积的减小逐渐减小。(4)离迷宫流道越远的进口流量越小,主要流量集中在靠近迷宫流道的几个进口;可通过适当减小进口宽度、增大进口高度和缓水区深度等方法提高各进口流量之间的均匀分配。(5)适当减少进口数目,可显著提高各进口流量的分配均匀性,提高各进口的流速,改善进口及邻近区域的流场分布,降低高浓度区域面积,防止进口及邻近区域的泥沙沉降及堵塞。
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