滴灌系统中一根支管及其所属的毛管构成的管路称作支管单元,由于温室滴灌系统中支管首部一般都设有流量控制阀,从水动力学角度上讲,支管单元是一个相对独立的水力单元,目前滴灌管网的水力分析大多将支管与毛管的相关性割裂开来,且对于多孔管路的水力解析多数是基于沿程均匀泄流的假定,这对于管内流量较大、管件扰流明显的支管不再适合,因此有必要以滴灌系统支管单元为整体,进行水力特性试验研究及相关水力计算。本文在前人研究成果的基础上,进行了滴灌管和支管单元管路上的沿程测压试验研究,并基于实测数据建立了相应的水力预测模型。同时,利用FLUENT软件采用标准k-ε紊流模型对支管分流结点处流场进行了数值模拟研究。通过研究,获得了以下主要结论:(1)支管上的水头损失随毛管间距的减小、支管长度的增大而增大,根据滴灌设计规范并结合滴头的特性参数得出管末允许的最低相对压力为69.15%,通过分析实测数据,得到毛管间距在0.6 m、0.9 m和1.2 m条件下,满足水力偏差要求的支管最大铺设长度分别为20 m、40 m和60 m。入口压力增大在使得损失增大的同时也使得支管沿线压力分布更为均匀。同样地,滴灌管水头损失随管长、滴头间距及首部压力的变化也呈现类似规律。(2)支管局部与沿程水头损失之比fc随支管长度和毛管间距分别呈正、负相关关系,fc随首部压力的变化较为复杂,与具体的管网铺设条件有关。因此,多孔管路上的fc不仅仅是关于连接件结构参数的函数。多孔系数与来流条件有关,利用克里斯钦森公式计算出的多孔系数比实际值偏大,且入口水流雷诺数越大,计算值与实测值越接近。(3)滴灌管局部水头损失系数ζ随入口雷诺数的变化不明显,但与滴头间距s和文中所使用的滴灌管几何参数ε都呈明显的负相关关系,通过回归得到了以ε和s表示的局部损失系数ζ的经验公式,并对之进行了典型工况下的实测数据验证。(4)利用FLUENT软件对?32支管分流结点处的流场进行了数值模拟,结果显示,连接件前后的流场压力发生了明显变化,尤其连接件入口左侧的压力等值线分布较为密集,主要是因为该处边壁条件和水力条件均有变化使得压力值明显降低。连接件上游与管道内壁结合处由于流速水头部分转化为压力水头使得压力局部升高。毛管入口断面上方流速明显高于其他部位,分流结点的下游一侧出现了低速漩涡区。典型工况下(L=40m,s=1.2 m,h0=0.08 MPa)前2.4 m管段上的水头损失计算值为12.11 cm,与实测值11.39 cm的相对误差为6.32%。(5)针对目前多孔管水力计算需要推求多孔系数、估算扩大系数、计算繁琐等问题,运用量纲分析方法和多元回归建立了具有量纲和谐性的多孔管路水头损失计算公式,并结合经验能坡线,给出了确定滴灌管和支管沿程任意位置压力大小的方法,从计算结果与试验实测结果的对比来看具有一定的合理性。