【摘要】：山地自壓滴灌支管水力設(shè)計(jì)中，不可避免地要涉及到同徑及變徑多出流管的水力計(jì)算，而其計(jì)算精度取決于其水頭損失計(jì)算的準(zhǔn)確性。多孔出流支管水頭損失計(jì)算包括兩部分：沿程水頭損失和局部水頭損失。對(duì)于多孔出流支管沿程水頭損失，前人研究已經(jīng)非常成熟且提出的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式計(jì)算精度較高。對(duì)于多孔出流支管局部水頭損失，常按沿程水頭損失的一定比例進(jìn)行估算。但在進(jìn)行管網(wǎng)水力計(jì)算時(shí)，節(jié)點(diǎn)處局部水頭損失對(duì)管網(wǎng)中各管段流量分配和壓力分布等具有顯著影響，忽略局部水頭損失或采用固定的局部能量損失系數(shù)可能導(dǎo)致較大的計(jì)算誤差，其計(jì)算誤差直接影響到多孔出流管節(jié)點(diǎn)壓強(qiáng)水頭的計(jì)算，進(jìn)而影響到多孔出流管的水力設(shè)計(jì)精度。因此，為了提高多孔出流管的水力計(jì)算精度，本文通過理論分析、試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法，對(duì)多孔出流管水頭損失變化規(guī)律及壓強(qiáng)水頭分布規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)研究。本文得到以下結(jié)論： （1）光滑紊流區(qū)內(nèi)，T型三通管（同徑多孔出流管局部水頭損失主要發(fā)生位置）局部水頭損失系數(shù)1隨雷諾數(shù)的增大而變化很小，隨分流比的增大而增大，隨斷面比的增大而不斷減小；局部水頭損失系數(shù)2隨雷諾數(shù)的增大而減小，隨分流比的增大而先減小后增大，隨斷面比的增大而變化很小；并提出了局部水頭損失系數(shù)1和2的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式。由T型三通管流動(dòng)特征分析可知：主管至直管流向的局部水頭損失主要是由分流處突然擴(kuò)散時(shí)的沖擊損失、直管的突然收縮損失及由側(cè)管中流體的轉(zhuǎn)向引起的流速梯度變化產(chǎn)生的損失組成，主管至側(cè)管流向的局部水頭損失主要是由流體的轉(zhuǎn)向損失和側(cè)管彎頭內(nèi)的損失組成。 （2）與實(shí)測值對(duì)比得出：本文提出的局部水頭損失系數(shù)1和2的經(jīng)驗(yàn)公式具有較高的計(jì)算精度。采用本文計(jì)算公式進(jìn)行模擬計(jì)算，分析了等距、等流量多孔出流管沿程壓強(qiáng)水頭變化規(guī)律，結(jié)果表明其沿程節(jié)點(diǎn)壓強(qiáng)水頭隨孔口流量、孔數(shù)及孔距的增大均不斷減小，隨坡度的增大均增大。 （3）光滑紊流區(qū)內(nèi)，異徑接頭（變徑多孔出流管局部水頭損失主要發(fā)生位置之一）局部水頭損失系數(shù)隨著雷諾數(shù)的增大而變化很小，隨著斷面比的增大而減��；并提出了異徑接頭局部水頭損失系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式。由異徑接頭流動(dòng)特征分析可知：在收縮管段近壁面處處產(chǎn)生漩渦，流線發(fā)生彎曲且流速有明顯的梯度變化；水流在剛進(jìn)入下游直管段時(shí)，在近壁面有明顯的壓力梯度，這主要是由于水流進(jìn)入下游直管時(shí)產(chǎn)生了流動(dòng)脫離壁面的現(xiàn)象。隨著斷面比的減小，在收縮管段近壁面處產(chǎn)生的漩渦不斷增加，流速梯度越來越明顯，流線彎曲越來越嚴(yán)重。 （4）與實(shí)測值對(duì)比得出：本文提出變徑多孔出流管沿程壓強(qiáng)水頭經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式具有較高的計(jì)算精度。采用本文計(jì)算公式進(jìn)行模擬計(jì)算，，分析了等距、等流量變徑多孔出流管沿程壓強(qiáng)水頭變化規(guī)律，結(jié)果表明其沿程節(jié)點(diǎn)壓強(qiáng)水頭隨著坡度的增大均增大，隨孔口流量及孔距的增大均減小。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：S275.6

【參考文獻(xiàn)】

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