【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,人們對水資源的需求日益增加,水資源供需矛盾日益加劇,大力推進灌溉管網(wǎng)規(guī)模化以減少農(nóng)業(yè)用水過程中不必要的損失成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢。但由于規(guī)�；喔裙芫W(wǎng)灌溉距離長,管線起伏變化大等特點,氣體易積存于管道內(nèi),常因排氣不暢而產(chǎn)生嚴重的爆管現(xiàn)象。進排氣閥是灌溉工程中最為常見的安全調(diào)控設備。但其在氣液相間工況下,受閥內(nèi)氣托力的影響很難做到連續(xù)排氣,因此研制出一種能夠?qū)崿F(xiàn)在任何工況下自動連續(xù)排氣,且安全、可靠、適用范圍廣、排氣性能強的進排氣設備,并研明其排氣性能和排氣過程中閥門內(nèi)部氣體流動情況,為規(guī)�；喔裙芫W(wǎng)的安全運行提供理論支撐和技術支持�；谝陨险J識,本研究的主要內(nèi)容及結果如下:(1)概述了常見進排氣閥的種類、工作原理和結構特征,總結了各類進排氣閥的優(yōu)缺點,為實際工程中進排氣閥的選擇提供了依據(jù);(2)在充分調(diào)研的基礎上,指出了現(xiàn)有進排氣閥在氣液相間工況下,無法連續(xù)排氣的問題,利用配壓原理,設計出了兩種新型管道灌溉進排氣設備,即單腔一體式新型進排氣閥和雙腔外聯(lián)式新型進排氣閥,并通過制作原理樣機的形式對新型進排氣閥的導閥樣機進行了原理試驗,驗證了設計原理中配壓機構驅(qū)動進排氣閥實現(xiàn)氣液相間工況連續(xù)排氣的可能性;(3)以DN50尺寸雙腔外聯(lián)式新型進排氣閥為例,利用三維造型GAMBIT軟件和流體計算ANSYSCFX軟件,對閥瓣開度為0.2cm、0.4cm、0.8cm、1.2cm時不同排氣量條件下新型進排氣閥主閥腔體內(nèi)部流場進行了數(shù)值模擬,并根據(jù)模擬計算結果繪制了各閥瓣開度狀況下排氣量-壓差關系曲線;通過提取內(nèi)部區(qū)域重要剪切面的相關壓強分布云圖、速度分布云圖、氣流流線圖等信息,直接展現(xiàn)了閥體內(nèi)部氣流的走向,描述了壓強與氣流流速的分布情況;并通過不同工況下主閥腔體內(nèi)部重要剪切面的對比分析,探明了閥瓣開度和進出口壓差對主閥腔內(nèi)內(nèi)部氣流流態(tài)以及閥門排氣量的影響;(4)通過建立進排氣閥排氣性能試驗平臺對閥瓣開度為0.4cm、0.8cm、1.2cm時不同進出口壓差條件工況下的進排氣閥排氣量進行了物理試驗研究,擬合同一開度不同壓差工況的試驗結果,建立了各閥瓣開度狀況下排氣量-壓差關系函數(shù);并利用該擬合函數(shù)計算數(shù)值模擬假定的各壓差條件下的排氣量數(shù)值,將取得的實際排氣量數(shù)值與數(shù)值模擬計算結果進行對比分析,誤差在0.08～6.43%之間,驗證了進排氣閥數(shù)模分析方法的可行性和仿真模型的準確性。(5)試驗結果顯示:當壓差為0.035MPa時,DN50雙腔外聯(lián)式進排氣閥排氣量為852.95m3/h,高于規(guī)范規(guī)定的該工況下進排氣閥應達到排氣量(670m3/h)27.31%;當壓差為0.07MPa時,該進排氣閥排氣量為1314.45m3/h,高于規(guī)范規(guī)定的該工況下進排氣閥應達到排氣量(1080m3/h)21.71%。證明了新型進排氣閥排氣性能滿足設計要求。
【圖文】：

５ＢＳＥ0ｃｃａｃ￥！ｉ＾＾逡逑雷１逡逑圖２－１高壓微量進排氣閥結構示意圖邋圖２－２低壓高速進排氣閥結構示意圖逡逑（２）低壓高速進排氣閥逡逑工作原理：該類進排氣閥是在管線處于低壓運行狀態(tài)時，可實現(xiàn)大量進排氣的進排氣逡逑裝置，公稱通徑一般在ＤＮ２５－２００ｍｍ。當管路系統(tǒng)首次運行充水時，該類進排氣閥的大排逡逑口將完全開啟大量排氣直至將管道內(nèi)氣體完全排出，隨后，水進入閥體內(nèi)部，水的浮力推逡逑動浮球浮起，關閉閥門。在管路泄水或檢修等情況管道突然產(chǎn)生負壓時，該類進排氣閥的逡逑浮球會隨即落下，開啟進排氣口，利用閥體內(nèi)部與大氣壓差吸入空氣，消除管路系統(tǒng)負壓。逡逑此類進排氣閥只有當管線中的壓力處于低壓狀態(tài)時才會工作，當系統(tǒng)壓力恢復正常，閥門逡逑便會關閉。該類進排氣閥的進排口面積較大，浮球在工作時受自身重力、水的浮力和閥體逡逑內(nèi)外壓差等力的作用。系統(tǒng)剛開始充水時

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【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S277.9

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本文編號：2661118