迷宫灌水器旋涡区特性及其影响因素分析

被引量 : 1次 | 上传用户:pcxuexi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
我国是全球水资源最为匮乏的十三个国家之一。目前我国人口增长与经济社会发展已因水资源缺乏受到了严重的制约。同时,我国水资源利用率较低的现象普遍存在,尤其在农业用水上更加突出。为改变现状,国家在十二五规划将大面积推广节水灌溉,发展节水灌溉技术作为农业投资的重点。滴灌作为目前行之有效的节水灌溉技术,其具有水的利用率高、灌溉均匀度好的特点。滴灌灌水器是滴灌系统的核心部分,是消能的主要部位。由于滴灌灌水器结构精细,尺寸微小,迷宫流道内易发生堵塞现象影响滴灌系统的灌溉均匀度,甚至导致滴灌系统的报废。堵塞现象主要是从迷宫流道内旋涡区开始的,目前对于迷宫流道内旋涡区缺乏系统性的研究。本文作为山西省自然科学基金项目“滴灌迷宫灌水器中水沙两相流研究”(2008011054)的后续研究内容,以矩形迷宫灌水器为研究对象,通过FLUENT软件模拟了流道内水流流动情况,得到了速度矢量图、速度等值线图、压力分布、切向速度分布图等,通过TECPLOT软件处理,得到了旋涡区面积、旋涡区中心点位置、旋涡区及主流区流速分布、旋涡区涡旋强度、旋涡区内压力分布等旋涡区内特性指标。并分析了流动发展与流量对于旋涡区各特性指标的影响,并得到了如下结论:1)矩形迷宫灌水器流道内水流可分为速度较大的主流区,位于边壁处的旋涡区和位于拐角处的小涡区。随着流量的增大各区域流速均增大,流线也更加密集。流道内小涡区的数量随着流量的增大而逐渐减少。流道内迎水面的小涡区要明显比背水面的小涡区大。2)随着流动的发展,旋涡区面积在进口处较大,之后基本不变。旋涡区中心位置偏移量较小,在流动方向上的偏移量相较于法线上的偏移量较大。旋涡中心位于零速区内,表明流动的发展对于旋涡区零速区的影响较小;迷宫灌水器内流量变化对旋涡区水流流动形态没有影响。但随着流量的增大,旋涡区面积也增大,同时旋涡中心点位置偏向灌水器壁面并向流道下游移动,且偏移量较明显。流量的增加无法改变旋涡区中心水流流速几乎为零的现象,不能从根本上消除堵塞的产生。3)随着流动的发展,旋涡区内各点压力值均减小,压差变化趋势也相同,即边界到漩涡中心压差均大于固壁到旋涡区中心压差。旋涡区内压力由旋涡区边界向中心降低速度较快,至旋涡中心降至最低;随着流量的增大,旋涡区各压差均增大,表明适当增大流量可以提高矩形迷宫灌水器内旋涡区的消能作用。且流量的增大对于旋涡区的消能作用提升较明显。4)泥沙颗粒在矩形迷宫灌水器进出口段相较于中间段发生堵塞概率更高的现象可能由于泥沙颗粒在流道进口时跟随速度最大易在流道进口处与边界流速相同,泥沙颗粒就易在此进入旋涡区,此处涡旋强度与流道内其他旋涡区相比来说较大,但相差幅度不大即对于泥沙颗粒增加的离心力也是有限的。当离心力不足以让泥沙颗粒重新进入流道,就会在旋涡区发生无休止的涡旋运动,甚至进入旋涡区内的零速区,引起流道的堵塞。泥沙颗粒在流道内随着水流运动时,其颗粒跟随速度逐渐减少,经过一定单元后其跟随速度再次与旋涡区边界流速达到一致,从而进入旋涡区,而涡旋强度随着流动发展而逐渐减小,涡旋运动的减弱同时引起泥沙颗粒的离心力的减小。此时易引起流道的堵塞。5)流量在5L/h到7L/h之间增加时对于旋涡区内涡旋运动提升最明显,即对流道内消能与抗堵塞提升最明显,因而在矩形迷宫灌水器实际使用中应将进口流量保持在7L/h。6)在流道优化过程对旋涡区进行去除时应以公称流量下流道内的首个旋涡区为标准进行优化。
其他文献
钾素含量是影响烤烟品质的重要限制因素之一,为了提高烤烟钾的含量,本研究利用花粉管导入法将高钾植物商陆的DNA导入烟草胚囊得到钾高效烤烟材料,成功选育出钾高效烤烟新品系
在美国,公民教育是指民主社会中关于自治政府的教育,旨在培养知情的、有效的和负责任的公民。美国人认为,民主社会中公民教育的基本组成包括三个方面:公民知识、公民技能和公
该成果结合了企业自身的组织特点和信息化需求,以加强企业核心竞争力为目标,从核心管理思想、内部供应链优化、外部资源整合三个方面为切入点,推行基于"人人成为经营者"管理
由于现代民营企业与古代位居十大商帮之首的徽商在经营内容和家族式经营性质上存在许多共性,因此民营企业要想在新的经济环境下奋力崛起就必须借鉴徽商成功的理财经验,改进企
在旅游业转型升级过程中,涌现出大量的新型旅游业态,并日益成为当代旅游产业体系中不可或缺的重要元素。文章对旅游业态的相关基本理论进行了初步研究,首先探讨了旅游业态的
随着我国经济技术的迅速发展,随着而来的环境污染问题也逐渐被人们所关注,环境污染问题严重影响人们的身体健康,所以改善并解决当今的环境污染问题已经成为国家和人们的关注
积极组织管理的目的是帮助员工自我实现,自我实现源自于员工强烈的内在动机。根据自我决定理论,组织应当满足员工的三大心理需要,同时促使员工采取自主定向归因才能使员工产
目的 观察孟鲁司特钠联合布地奈德治疗支气管哮喘的临床效果。方法 选择2015年1月至2016年10月漯河市第六人民医院收治的支气管哮喘患者68例为研究对象,按照随机数表法分成观
作为一种“超级食品”,燕麦营养价值极为丰富。尽管燕麦具有充足的来源和优良的营养品质,但是由于燕麦蛋白质功能特性的某些局限性,不能适应食品工业及其他相关行业的要求,使
在消防救援中,消防员依靠消防服提供充分的保护以应对火灾现场各种各样的危险环境。在过去的几十年里,消防服已经取得了显著的技术进步,其热防护性能及舒适性一直是研究的重