【摘要】：滴灌是一種高效節(jié)水灌溉技術,但由于滴灌灌水器的流道或孔口尺寸微小,容易發(fā)生堵塞。為了防止和減緩堵塞,滴灌系統(tǒng)首部需設置過濾器。過濾器作為滴灌系統(tǒng)的關鍵性設備,其工作性能直接影響整個滴灌系統(tǒng)運行效果。研究過濾器的工作性能及影響因素對保證滴灌系統(tǒng)長期正常穩(wěn)定運行具有重要的指導作用和實用價值。本文以網(wǎng)式120目、網(wǎng)式150目、疊片120目、疊片150目過濾器為研究對象,進行了不同流量下的過濾器水力性能及不同泥沙含量和流量條件下和隨水施肥條件下過濾器的過濾性能試驗,并應用計算流體動力學方法進行了過濾器內流場數(shù)值模擬研究,得到以下主要結論:(1)通過過濾器水力性能試驗,得到了清水條件下四種過濾器水頭損失隨流量變化的曲線,結果表明:四種過濾器的局部水頭損失均隨著系統(tǒng)過流量的增加而增加。相同流量時,4種過濾器的局部水頭損失不同,其大小順序為:hj疊150hj疊120hj網(wǎng)150hj網(wǎng)120。(2)根據(jù)網(wǎng)式及疊片式兩類過濾器的內流場數(shù)值模擬結果,發(fā)現(xiàn)過濾器的過濾元件附近流速分布很不均勻,整個過濾面過濾不均勻,導致過濾效率降低;過濾器的水頭損失主要來自于過濾元件的阻力以及過濾器進出口與筒體連接處的邊界變化;過濾器的筒體底部流速幾乎為零,該區(qū)域極易沉積泥沙。(3)渾水條件下過濾器的局部水頭損失隨運行時間呈現(xiàn)先緩慢后急劇增加的趨勢。系統(tǒng)運行時間隨流量含沙量的增加變短。試驗中網(wǎng)式120目適宜運行時間較長,一般情況下能滿足一次灌水要求,無需進行沖洗。從過濾器對泥沙的處理情況來看,過濾器的除沙率隨流量增大而減小,除沙率在不同含沙量下變化并不明顯,對高目數(shù)過濾器除沙率大于低目數(shù)的,疊片過濾器的除沙率高于網(wǎng)式過濾器。(4)在隨水施肥過程中,施用磷肥時,120目網(wǎng)式過濾器在灌水90min時發(fā)生堵塞,而120目疊片過濾器在灌水初始就發(fā)生堵塞,不滿足滴灌施肥的要求。堵塞過程由物理堵塞和化學堵塞共同作用引起的,發(fā)生堵塞的過濾元件上堵塞物質的分布不均勻。(5)運用FLUENT軟件對網(wǎng)式和疊片過濾器進行結構優(yōu)化,結果表明通過改變過濾器的進出口管道與筒體見的夾角可以適當減小網(wǎng)式過濾器的水頭損失,同時可以改善過濾器內部流動狀態(tài),在網(wǎng)式過濾器進口夾角為90°時,水頭損失有所減小,同時改善了濾網(wǎng)周圍的水流速度分布;當疊片過濾器進口為90°時,過濾器水頭損失沒有明顯減小,過濾器內部漩渦減少。
【學位授予單位】：西北農林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S275.6
【圖文】：

一些研究單位和生產(chǎn)廠商研制和開發(fā)出了一類新型的疊片式過濾利用數(shù)量眾多的帶有凹槽的塑料環(huán)形盤鎖緊疊在一起形成圓柱濾芯，當片時，利用片壁和凹槽來聚集及截取雜物。片槽的復合內截面提供了類中產(chǎn)生的三維過濾，其過濾效果很好，但水頭損失較大。同時，對加工要的制造廠商都在以色列、西班牙、美國等發(fā)達國家，國內使用的大器都是從國外進口產(chǎn)品。在當前的微灌過濾系統(tǒng)中，為了減輕過濾器的力旋流器（即離心式過濾器）作初級過濾，除去水中密度較大的固體顆8；張國祥等 1992）。據(jù)所用的材料和過濾方式，目前微灌系統(tǒng)常用過濾器可分為：砂石過濾器、篩網(wǎng)式過濾器、疊片式過濾器。石過濾器又稱作砂介質過濾器，主要由進、出水口、過濾罐體、砂床和成。過濾原理是通過一層或數(shù)層不同粒徑級配的砂石作為過濾介質，來物。砂石過濾器的優(yōu)點是過濾能力強，適用范圍廣。不足之處在于占用空較高。在所有過濾器中，用砂石過濾器處理水中有機雜質和無機雜質最于初級過濾。

技術路線

第二章 研究方法與試驗布置 第二章 研究方法與試驗布置2.1 材料與裝置試驗在西北農林科技大學水力學實驗大廳進行，試驗裝置由具有攪拌功能的蓄過濾器、水泵、精密壓力表、干管、支管等設備構成。其中，水箱為直徑0.78 m，高m的圓柱形箱體，箱體底部設有排水閥以便試驗結束后清洗水箱；水泵額定揚程為3精密壓力表的精度等級為0.25級，量程為0-0.25MPa。過濾器包括網(wǎng)式過濾器和疊片器兩類，每一類有120目和150目2個規(guī)格共4種過濾器。試驗用水為經(jīng)過比較完善的處理且水質良好的自來水。配置含沙水所需土樣為天然河沙，取自渭河，其顆粒級配粒徑小于0.045 mm的顆粒占33.42%，在0.045~0.075 mm的顆粒占45.66%，粒徑為0.075~0.1 mm的顆粒占8.63%，粒徑為0.1~2 mm的顆粒占12.29%。試驗所用肥料均為間常用肥，分別為N肥（尿素）、P肥（過磷酸鈣）、K肥（氯化鉀）。

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4 溫浩軍,李亞雄,陳學庚,王士國,徐勇;新型河(渠)水網(wǎng)式過濾器的設計[J];新疆農機化;2005年03期

5 肖春雷;李勁松;孔祥義;曹兵;許如意;;網(wǎng)式平棚豇豆栽培技術[J];農業(yè)工程技術(溫室園藝);2010年11期

6 楊文元，李大祥;格網(wǎng)式壟作及其效益研究[J];中國水土保持;1995年02期

7 肖曉平;徐瑾麗;;疊網(wǎng)式過濾器[J];華北航天工業(yè)學院學報;2006年01期

8 王新坤;高世凱;夏立平;許鵬;;微灌用網(wǎng)式過濾器數(shù)值模擬與結構優(yōu)化[J];排灌機械工程學報;2013年08期

9 劉飛;劉煥芳;宗全利;鄭鐵剛;谷趁趁;鄭華平;;基于網(wǎng)式過濾器過濾裝置和驅動裝置的探討[J];過濾與分離;2010年01期

10 ;“自動清洗網(wǎng)式過濾器研發(fā)及推廣”課題通過師市科技成果鑒定[J];石河子科技;2010年06期

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2 阿不都沙拉木;彭立新;崔春亮;;微灌系統(tǒng)中疊式和網(wǎng)式過濾器對含藻類地表水過濾效果的分析[A];人水和諧及新疆水資源可持續(xù)利用——中國科協(xié)2005學術年會論文集[C];2005年

3 劉煥芳;王軍;胡九英;成玉彪;;旋流網(wǎng)式過濾器水力性能的試驗研究[A];人水和諧及新疆水資源可持續(xù)利用——中國科協(xié)2005學術年會論文集[C];2005年

4 Reinhold Scheiblich;;從經(jīng)典的格林策巴赫噴射型干燥機到創(chuàng)新的橫式送風柵網(wǎng)式皮帶干燥機[A];2014中國建筑材料聯(lián)合會石膏建材分會第五屆年會暨第九屆全國石膏技術交流大會及展覽會論文集[C];2014年

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5 劉學文;桃江實行投資項目“一網(wǎng)式”收費[N];中國紀檢監(jiān)察報;2008年

6 記者 宋丹青　實習記者 徐玉婷;開展開學前拉網(wǎng)式大檢查 百分之百做好校舍安全工作[N];雅安日報;2010年

7 趙旭坤;平泉法院對所結案件進行“拉網(wǎng)式”倒查[N];承德日報;2010年

8 記者 姜蘊真;扎實開展拉網(wǎng)式安全大檢查[N];安陽日報;2006年

9 杜立平 李強 容景西;向“網(wǎng)式”基地要保障力[N];解放軍報;2002年

10 記者 仲欣;嫩江縣引進玉米鋼網(wǎng)式儲糧倉[N];黑河日報;2011年

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本文編號：2770129