在查閱了國內(nèi)外波涌灌溉技術及波涌灌溉設備發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上,針對我國節(jié)水灌溉技術發(fā)展過程中存在的波涌灌溉設備種類較少、換向閥旋轉(zhuǎn)阻力較大等問題,設計并制造了 一種新型的自壓式波涌灌溉換向閥。運用計算流體力學（CFD）原理,基于ANSYS Workbench有限元分析軟件平臺,利用FLUENT軟件完成了對換向閥內(nèi)部流場的數(shù)值模擬及流場分析,提出改進方案,為換向閥的進一步優(yōu)化設計提供參考依據(jù),對促進波涌灌溉設備的發(fā)展和提升我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備水平具有重要意義。主要研究結(jié)論如下:（1）結(jié)合當前波涌灌溉技術和波涌灌溉設備的發(fā)展現(xiàn)狀,針對我國波涌灌溉設備種類較少、換向閥旋轉(zhuǎn)阻力較大等問題,利用水壓的原理完成了一種新型的波涌灌溉換向閥的整體設計,并介紹其工作原理及其關鍵零部件的結(jié)構(gòu)。（2）建立波涌灌溉換向閥及其內(nèi)部流場的三維模型,利用FLUENT軟件對處于靜態(tài)工況下的波涌灌溉換向閥的內(nèi)部流場進行數(shù)值模擬和流場分析,并利用流固耦合原理對換向閥的三通閥體和閥片組件結(jié)構(gòu)進行有限元分析。換向閥的三通閥體以及閥片組件結(jié)構(gòu)在實際工作中的位移和應力都很小,在工作中發(fā)生的位移均不足1mm,且三通閥體結(jié)構(gòu)和閥片組件結(jié)構(gòu)的... 

【文章來源】：山西農(nóng)業(yè)大學山西省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１涌灌溉換向閥結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．２－１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?Ｃｈａｒｔ?ｏｆ?Ｓｕｒｇｅ?Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ?Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ?Ｖａｌｖｅ??

閥片組件靠近上閥板一側(cè)配有一個控制閥，通過對Ｌ型閥瓣的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)密封水環(huán)中??水流的充放，控制密封水環(huán)的膨脹與否，進而控制其與三通閥體內(nèi)壁面的接合密封程度。??圖２－２為波涌灌溉換向閥工作原理示意簡圖。??在某時刻，三通閥體、閥片組件以及控制閥的相對位置如圖ａ所示。水流正由進水??口流入通過三通閥體閥腔從左出水口流出，從中心流管流入的水流通過控制閥進水口流??經(jīng)Ｌ型閥瓣進入到控制閥敞開口中，控制閥敞開口連通密封水環(huán)，水流進入密封水環(huán)。??此時，由于密封水環(huán)內(nèi)壓力較小，利用迎水側(cè)中心流管的高水能，水流會不斷流入，直??至密封水環(huán)內(nèi)壓力和中心流管入口壓力相等，密封水環(huán)被水壓撐起，此時便完成了一次??密封水環(huán)的充水過程。密封水環(huán)抵觸到三通閥體內(nèi)壁面，將閥片組件與三通閥體內(nèi)壁面??的縫隙密封，此時整個換向閥內(nèi)部密封性良好。??若要將水流方向由進水口－左出水口調(diào)整至進水口－右出水口

２．３關鍵零部件的結(jié)構(gòu)??２．３．１閥片組件結(jié)構(gòu)??如圖２－３所示，閥片組件由上閥板１、襯環(huán)２、密封水袋３、中心流管４、下閥板５??和定位螺栓６等主要零部件等構(gòu)成。閥片組件是波涌灌溉換向閥的核心組件，安裝于三??通閥體內(nèi)部，在波涌灌溉換向閥的實際工作過程中，通過閥片組件閥門驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)實??現(xiàn)水流的換向；通過閥片組件控制閥驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)換向閥密封的啟閉。??中心流管與換向閥進水口同軸，中心流管進水口遠離水袋。水袋泄水時，水流經(jīng)控??制閥直通背水側(cè)。水袋內(nèi)部壓力減小，水袋由膨脹變得松弛，同時在水壓的作用下離開??閥壁。??閥片組件轉(zhuǎn)動方向的結(jié)構(gòu)對稱，使作用在閥片組件上的水力分布對稱，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)動??閥片組件時的轉(zhuǎn)動力矩最小。??控制閥的敞開口既是水袋的充水口，又是水袋的泄水口。中心流管雖與控制閥敞開??口同軸，但是中心水流通道只能繞閥板內(nèi)部繞行至與控制閥敞幵口通道垂直的方向連接??控制閥的進水口�？刂崎y出水口通道與控制閥進水口通道同軸

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2990703