浑水引起迷宫灌水器物理堵塞因素实验研究 被引量：26

1

作者 李治勤 陈刚 杨晓池 《西安理工大学学报》 CAS 2006年第4期395-398,共4页

对浑水通过薄壁滴灌带和模型迷宫灌水器时的流量变化过程及堵塞进行了测试,分析了泥沙颗粒粒径、浑水含沙量及迷宫灌水器进口压力等因素对迷宫式灌水器堵塞的影响程度。结果表明,所用灌水器的堵塞是一个很快的过程,泥沙颗粒粒径是灌水... 对浑水通过薄壁滴灌带和模型迷宫灌水器时的流量变化过程及堵塞进行了测试,分析了泥沙颗粒粒径、浑水含沙量及迷宫灌水器进口压力等因素对迷宫式灌水器堵塞的影响程度。结果表明,所用灌水器的堵塞是一个很快的过程,泥沙颗粒粒径是灌水器堵塞的主要因素,对灌水器的堵塞起着决定性作用;灌水器进口压力对灌水器的堵塞会产生一定的影响;而浑水含沙量的高低只是在堵塞发生后,影响灌水器被堵死的速度。 展开更多

关键词 滴灌带 浑水 泥沙 迷宫灌水器 物理堵塞

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迷宫灌水器堵塞与输沙能力实验研究 被引量：21

2

作者 徐文礼 李治勤 《山西水利科技》 2008年第2期10-12,20,共4页

针对含有0.25～0.224 mm与0.224～0.18 mm两种不同粒径泥沙的浑水,在三种灌水器进口压力、四种含沙量以及不同毛管中水流流速等情况下,当其通过迷宫灌水器时所引起的灌水器物理堵塞情况以及灌水器的输沙能力进行了实验研究,结果表明:1)... 针对含有0.25～0.224 mm与0.224～0.18 mm两种不同粒径泥沙的浑水,在三种灌水器进口压力、四种含沙量以及不同毛管中水流流速等情况下,当其通过迷宫灌水器时所引起的灌水器物理堵塞情况以及灌水器的输沙能力进行了实验研究,结果表明:1)浑水中泥沙粒径大小是引起迷宫灌水器堵塞的主要因素,其次是灌水器进口压力。浑水中泥沙粒径越大,灌水器进口压力越高,灌水器发生堵塞的可能性越大;2)泥沙对迷宫灌水器的堵塞是一个既突然又逐步发展的过程,且泥沙总是充满灌水器流道的整个横断面;3)对粒径小于灌水器流道尺寸近1/5的泥沙颗粒而言,在一定的运行时段内,当迷宫灌水器流量不变时,其输沙能力会随着浑水含沙量的提高而提高,可以将进入其中的泥沙全部输出灌水器,对某一含沙量的浑水,灌水器输沙能力随着其流量的增大而增大。 展开更多

关键词 迷宫灌水器 堵塞 输沙能力

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涡漩对迷宫流道灌水器水流流态的数值影响分析 被引量：9

3

作者 马炎超 《节水灌溉》 北大核心 2021年第3期73-78,共6页

为分析涡漩对迷宫流道灌水器内部水流流态的影响。借助Fluent软件对矩形、齿形、三角形、梯形4种形式灌水器流道内部水流流场进行模拟,并最大限度地保留流道内主流区的流线边界,确定出4种圆弧形抗堵性能良好的无涡流道结构模型。对上述... 为分析涡漩对迷宫流道灌水器内部水流流态的影响。借助Fluent软件对矩形、齿形、三角形、梯形4种形式灌水器流道内部水流流场进行模拟,并最大限度地保留流道内主流区的流线边界,确定出4种圆弧形抗堵性能良好的无涡流道结构模型。对上述无涡流道及相应的有涡流道模型进行速度场以及压力场的研究分析。结果表明,无涡迷宫流道内水流流态介于层流与湍流之间的过渡区,水头损失与流速的线性斜率为1.49~1.60;有涡迷宫流道内水流流态为湍流,水头损失与流速的线性斜率为1.75~2.00;4组有涡流道模型的流态指数均靠近0.5,水力性能较优越;对于同一种形式的流道模型,去掉漩涡后,其流量系数变小,流态指数变大,灌水器的水力性能变差。模拟结果证明涡漩的存在可以增强流道内水流的湍动强度,提高迷宫灌水器的水力性能。 展开更多

关键词 迷宫灌水器 流道结构 涡漩 流量系数 流态指数 水力性能

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迷宫灌水器中泥沙淤积特性研究 被引量：5

4

作者 李治勤 陈刚 +1 位作者 杨晓池 邵建斌 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2009年第1期229-234,共6页

【目的】研究泥沙颗粒引起的灌水器堵塞问题，为高抗堵性灌水器的研制提供参考依据。【方法】在灌水器90°和45°2种放置方式下，测试并分析了不同含沙量（0．5，1．0，1．5和2.0kg／m^3）、不同灌水器进口压力（O．09，0．06和... 【目的】研究泥沙颗粒引起的灌水器堵塞问题，为高抗堵性灌水器的研制提供参考依据。【方法】在灌水器90°和45°2种放置方式下，测试并分析了不同含沙量（0．5，1．0，1．5和2.0kg／m^3）、不同灌水器进口压力（O．09，0．06和0．03MPa）下，浑水中的泥沙在迷宫灌水器中的淤积现象、淤积部位、淤积过程、淤积量及浑水流量的变化。【结果】①试验中泥沙在灌水器中间段与进、出口段发生淤积的概率分别约为18％和37％～45％。②两种灌水器放置方式对泥沙在其中淤积的部位与过程没有明显影响。③迷宫灌水器中泥沙的淤积与普通管道中泥沙的沉积现象有很大差异，其特殊的边界可能使其中水流在较小流速时仍具有一定的紊动能，从而不出现泥沙在流道纵断面方向的沿程沉积现象。【结论】①泥沙在迷宫灌水器中的淤积表现为起始淤积单元的随机性与淤积部位的规律性。②泥沙在迷宫流道中的淤积是一个既突然又逐步发展的过程，且总是充满流道的整个横断面。③泥沙淤积发生以后，通过灌水器的浑水流量会很快大幅度下降，并且随着淤积向上游的持续发展，流量逐渐减小。④浑水含沙量的提高会加快泥沙在灌水器中的淤积过程。 展开更多

关键词 水力学 滴灌 泥沙淤积特性 迷宫灌水器 抗堵性

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弧型迷宫流道灌水器颗粒运移状态分析 被引量：5

5

作者 武鹏 牛文全 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2010年第2期32-36,共5页

弧形迷宫灌水器的消能方式主要为沿程水头损失,弧齿形迷宫灌水器主要为局部水头损失;弧形迷宫流道抗堵塞性能优于弧齿形,但其水力性能较差;颗粒在流道中发生旋转的临界速度约为0.5 m/s,当小于此速度时,颗粒易在漩涡处发生旋转,当大于此... 弧形迷宫灌水器的消能方式主要为沿程水头损失,弧齿形迷宫灌水器主要为局部水头损失;弧形迷宫流道抗堵塞性能优于弧齿形,但其水力性能较差;颗粒在流道中发生旋转的临界速度约为0.5 m/s,当小于此速度时,颗粒易在漩涡处发生旋转,当大于此速度时,颗粒容易逸出漩涡进入主流道。因此,在设计弧齿形迷宫流道时,借助AutoCAD建模和计算流体动力学CFD数值模拟以及低成本PIV试件观测,减少流道内颗粒速度在0.5 m/s以下速度场的分布,以提高灌水器的抗堵塞性能。 展开更多

关键词 迷宫灌水器 结构参数 抗堵塞性能 颗粒运移 CFD PIV

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单齿型矩形迷宫灌水器水力性能的数值分析 被引量：5

6

作者 马炎超 李治勤 +1 位作者 金龙 王超 《节水灌溉》 北大核心 2017年第1期20-24,共5页

以矩形流道灌水器以及加齿后矩形流道模型为研究对象,借助CFD流体分析软件FLUENT对不同尺寸的流道模型进行压力流量模拟分析,将分析后的结果以流道内最小过流断面为控制因素,进一步利用TECPLOT软件分析灌水器内速度流场的变化。结果表明... 以矩形流道灌水器以及加齿后矩形流道模型为研究对象,借助CFD流体分析软件FLUENT对不同尺寸的流道模型进行压力流量模拟分析,将分析后的结果以流道内最小过流断面为控制因素,进一步利用TECPLOT软件分析灌水器内速度流场的变化。结果表明,单齿型矩形流道迷宫灌水器的水力性能优于矩形流道迷宫灌水器;在同一种尺寸的矩形流道内加齿,随着齿高的增加,流量系数和流态指数均减小;当流道内加齿处的过流断面比保持一致时,流道的流量系数随尺寸的增加而增大;并且流道尺寸越大,加齿后流态指数降低程度越大,越有利于提高灌水器的灌水质量;相比于矩形流道灌水器,单齿型矩形流道具有较好的消能效率,为进一步研制高水力性能的灌水器提供一定的理论基础。 展开更多

关键词 迷宫灌水器 流道结构 漩涡 流态指数 水力性能

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矩形迷宫灌水器流量对水流流场与压力场的影响 被引量：4

7

作者 杨爽 李治勤 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2014年第4期496-499,共4页

基于CFD（Computational Fluid Dynamics）流体分析软件FLUENT,以同一结构参数的矩形迷宫灌水器为研究对象。在1~10L/h范围内的5种流量条件下,对灌水器内水流流动进行数值模拟得到其水流流场与压力场。结果表明：随着流量的增大,漩涡区... 基于CFD（Computational Fluid Dynamics）流体分析软件FLUENT,以同一结构参数的矩形迷宫灌水器为研究对象。在1~10L/h范围内的5种流量条件下,对灌水器内水流流动进行数值模拟得到其水流流场与压力场。结果表明：随着流量的增大,漩涡区流速增加导致该区扰动增强,其内存在的零速度区范围变小,流体内颗粒不易在此沉积;漩涡区的消能能力也有所增强。故在1~10L/h范围内,可适当增加流量提高迷宫灌水器抗堵塞性能及消能能力。 展开更多

关键词 迷宫灌水器 压力场 流场 抗堵塞性能 漩涡

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单内齿灌水器齿宽对其抗堵塞性能的影响 被引量：4

8

作者 郭市政 张传杰 +3 位作者 郭彬 朱宏志 耿文哲 池津吉 《节水灌溉》 北大核心 2022年第6期66-71,共6页

采用CFD数值模拟的方法,选取标准k-ε湍流模型以及欧拉-拉格朗日的多相流模型对迷宫流道灌水器流道的抗堵塞性能进行研究。将矩形灌水器流道进行加齿设计,分析齿宽的改变对流道内流体的流速分布、漩涡特性和颗粒运动轨迹的影响机理。研... 采用CFD数值模拟的方法,选取标准k-ε湍流模型以及欧拉-拉格朗日的多相流模型对迷宫流道灌水器流道的抗堵塞性能进行研究。将矩形灌水器流道进行加齿设计,分析齿宽的改变对流道内流体的流速分布、漩涡特性和颗粒运动轨迹的影响机理。研究表明:齿宽为0.6 mm和齿宽为0.8 mm的流道的低速区较少;齿宽为0.8 mm的流道的漩涡分布较少,且多位于加齿两侧和者直角拐角处,对该区域的流道壁面有良好的冲刷作用;通过分析颗粒在灌水器内的运动轨迹可以看出,当齿宽为0.8 mm时,颗粒在流道内的运动轨迹较规律且停留时间相对较短,齿宽为0.4 mm的灌水器颗粒在其流道内进行了“打转”运动。综合考虑,齿高为0.5 mm的单内齿灌水器中,齿宽为0.8 mm的灌水器的抗堵塞性能较优。 展开更多

关键词 迷宫灌水器 齿宽 两相流 数值模拟 k-ε湍流模型

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圆柱型灌水器迷宫式流道内部流体流动的CFD模拟精度研究 被引量：3

9

作者 张重 任树梅 +2 位作者 杨培岭 张钟莉莉 郭梦吉 《中国农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期149-155,共7页

针对CFD方法模拟时参数选择对圆柱型灌水器迷宫式流道内部流动的模拟精度有较大影响的问题,采用正交试验的方法,对网格单元尺寸(0.20、0.15、0.10、0.07mm)、湍流模型(Reynolds应力方程模型、标准k-ε模型、RNG k-ε模型、Realizable k... 针对CFD方法模拟时参数选择对圆柱型灌水器迷宫式流道内部流动的模拟精度有较大影响的问题,采用正交试验的方法,对网格单元尺寸(0.20、0.15、0.10、0.07mm)、湍流模型(Reynolds应力方程模型、标准k-ε模型、RNG k-ε模型、Realizable k-ε模型)、近壁面处理函数(Standard壁面函数、Non-Equilibrium壁面函数、Enhanced壁面函数、Scalable壁面函数)进行3因素4水平正交试验,对比各试验条件下CFD模拟值与实测值的偏差量,选择精度较高的模拟方法,并在此模拟基础上对迷宫流道进行了优化。结果表明:网格大小为0.07mm,湍流模型为Reynolds应力方程模型,近壁面采用Scalable壁面函数时模拟精度最高。 展开更多

关键词 迷宫灌水器 CFD模拟 正交分析 壁面函数

原文传递

有涡和无涡流道迷宫灌水器水力性能比较 被引量：2

10

作者 麻江峰 李治勤 《人民黄河》 CAS 北大核心 2016年第2期142-144,148,共4页

分析迷宫灌水器流道内旋涡存在与否的压力流量情况,得出其对灌水器水力性能的影响。以矩形、三角形、梯形3种有涡流道灌水器模型为基础,并进行结构优化,形成相应的3种无涡流道灌水器模型,利用FLUENT软件模拟和分析6种迷宫流道内水流运... 分析迷宫灌水器流道内旋涡存在与否的压力流量情况,得出其对灌水器水力性能的影响。以矩形、三角形、梯形3种有涡流道灌水器模型为基础,并进行结构优化,形成相应的3种无涡流道灌水器模型,利用FLUENT软件模拟和分析6种迷宫流道内水流运动情况,得出各种迷宫灌水器的压力流量关系,从而可知流量系数和流态指数。通过分析可知:同等条件下,3种有涡流道灌水器中,三角形灌水器的流量系数最小,但其流态指数最大;优化后的3种无涡流道灌水器中,三角形灌水器的流量系数最小,其流态指数也最小,说明灌水器流道结构优化后,三角形灌水器的流态指数明显降低,其水力性能得到很大提高,故应优先选用三角形无涡流道灌水器。 展开更多

关键词 迷宫灌水器 流道结构 数值模拟 旋涡 水力性能

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流量对矩形迷宫灌水器旋涡的影响分析 被引量：2

11

作者 门永南 李治勤 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第4期465-469,共5页

以流道内旋涡区为研究对象,采用计算软件FLUENT,选用标准k-ε模型对4种流易下的矩形迷宫灌水器流场与旋涡区涡旋强度、压力变化等进行数值模拟分析,将计算结果使用TECPLOT以及AUTOCAD进行处理。结果表明,矩形迷宫灌水器内水流由较大流... 以流道内旋涡区为研究对象,采用计算软件FLUENT,选用标准k-ε模型对4种流易下的矩形迷宫灌水器流场与旋涡区涡旋强度、压力变化等进行数值模拟分析,将计算结果使用TECPLOT以及AUTOCAD进行处理。结果表明,矩形迷宫灌水器内水流由较大流速的主流区与封闭的旋涡区组成,旋涡区一方面可以增强灌水器的消能效率与抗堵塞性能,另一方面由于零速区的存在易引起灌水器堵塞,流量变化对旋涡区流动没有影响;流量与旋涡区面积和涡旋强度呈正相关关系,同时旋涡中心点位置随着流量增大逐渐偏离灌水器壁面并向下游移动,所以在流道优化中应对公称流量下流道内旋涡区进行优化,旋涡区压力由边界向中心逐渐降低,在旋涡中心处降至最低,压力降低速度随着流量的增大而加快。 展开更多

关键词 迷宫灌水器 流场 堵塞 旋涡

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不同冲洗措施下迷宫流道灌水器泥沙运行分布机理研究 被引量：12

12

作者 喻黎明 余兴娇 +3 位作者 李娜 张桂林 韩栋 崔宁博 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期304-312,共9页

评估了3种冲洗流速(0.25、0.50、0.75 m/s)和5种冲洗频率(2 d冲洗1次、4 d冲洗1次、7 d冲洗1次、10 d冲洗1次和无冲洗对照组)对内嵌式齿形迷宫流道灌水器抗堵塞性能的影响,利用激光粒度仪对水源泥沙、滴头排出泥沙、滴头内滞留泥沙进行... 评估了3种冲洗流速(0.25、0.50、0.75 m/s)和5种冲洗频率(2 d冲洗1次、4 d冲洗1次、7 d冲洗1次、10 d冲洗1次和无冲洗对照组)对内嵌式齿形迷宫流道灌水器抗堵塞性能的影响,利用激光粒度仪对水源泥沙、滴头排出泥沙、滴头内滞留泥沙进行级配对比和粒径分析,并对不同冲洗处理下灌水器的相对流量和灌水均匀度进行拟合。结果表明:冲洗处理对齿形迷宫流道灌水器抗堵塞性能有显著影响,12种冲洗处理提高了内嵌式齿形迷宫流道灌水器的输沙能力,使滴头使用年限平均提高了39.58%;在冲洗作用下,泥沙凝聚沉降的机会降低,流道内小颗粒泥沙及时排出,没有形成体积较大的团聚体,滴头堵塞形成缓慢,灌水均匀度和流量系数下降缓慢;冲洗处理能有效减少毛管内泥沙堆积,降低大颗粒泥沙进入迷宫流道的机率,从而提高了齿形迷宫流道灌水器的抗堵塞性能。 展开更多

关键词 迷宫流道灌水器 堵塞 冲洗流速 冲洗频率 粒径分布

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迷宫型灌水器水沙两相流场分析及结构改进 被引量：5

13

作者 魏正英 唐一平 +1 位作者 赵万华 卢秉恒 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期89-94,共6页

为了解决迷宫型灌水器微细流道容易堵塞的问题,针对其复杂的微细流道结构(实际尺寸在0.8～1.2mm之间),根据灌水器工作时灌溉水中存在过滤不掉的沙粒的实际情况,首先应用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)数值计算的方法,... 为了解决迷宫型灌水器微细流道容易堵塞的问题,针对其复杂的微细流道结构(实际尺寸在0.8～1.2mm之间),根据灌水器工作时灌溉水中存在过滤不掉的沙粒的实际情况,首先应用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)数值计算的方法,进行灌水器整体迷宫流道水砂两相流数值模拟,根据其流动场分析其堵塞的结构因素。同时应用粒子图像测速(Particle image velocimetry,PIV)技术,搭建灌水器流道流动场微PIV测试台,测量实际尺寸大小的微流道中流动场和粒子运动状况,得到其流动场流线图和粒子运动轨迹图,并通过灌水器的抗堵塞性能试验,验证了迷宫型灌水器微流道中流动场和粒子状况分析计算的正确性。针对流道中存在的容易引起堵塞的流动滞止区进行结构优化改进,试验结果表明,应用改进的结构可提高迷宫型灌水器的抗堵塞性能。 展开更多

关键词 迷宫型灌水器 微细流道 水沙两相流 粒子图像测速

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迷宫型灌水器快速模具设计及加工参数优化 被引量：1

14

作者 陈卓 魏正英 +2 位作者 陈雪丽 马金鹏 魏才翔 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第14期106-113,共8页

针对迷宫型灌水器传统注塑模具加工周期长,加工成本高的问题,为适应产品快速开发的需要,该研究开发了一种灌水器模具的快速制造技术和注塑成型工艺。利用数字ABS作为模具材料,采用聚合物喷射技术成型模具确保精度和强度。为确定不同加... 针对迷宫型灌水器传统注塑模具加工周期长,加工成本高的问题,为适应产品快速开发的需要,该研究开发了一种灌水器模具的快速制造技术和注塑成型工艺。利用数字ABS作为模具材料,采用聚合物喷射技术成型模具确保精度和强度。为确定不同加工参数对成型质量的影响,以翘曲变形量和缩痕估算为分析指标,通过Moldflow软件进行了单因素试验和四因素五水平的正交试验。建立了翘曲变形和缩痕估算与各参数间的回归模型,并通过粒子群算法得到了最优工艺参数。试验结果表明,冷却时间对翘曲变形量和缩痕无影响,熔体温度、保压压力和保压时间对翘曲变形和缩痕产生决定性的影响,最佳工艺参数组合为熔体温度230℃,保压压力3 MPa,保压时间4 s。优化成型工艺参数后,翘曲变形下降8.72%,缩痕估算下降20.68%,熔接痕减少,塑件质量得到提高,达到设计要求。在注塑机中使用快速模具进行了注塑试验验证,证明了结构和工艺的正确性。相较于传统模具加工,快速模具实现了灌水器快速开发,在保证灌水器质量的情况下大幅度缩短了加工时间,降低了加工成本,该研究可为新型灌水器的设计与开发提供一定的理论基础。 展开更多

关键词 设计 试验 快速模具 注塑成型 数字ABS 迷宫型灌水器

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