噴灌雙向流穩(wěn)流器及支管水力性能研究
發(fā)布時間:2021-12-22 08:05
結(jié)合室內(nèi)試驗、數(shù)值模擬和理論分析互相結(jié)合的方法,對噴灌雙向流穩(wěn)流器水力性能及其對噴灌支管水力性能的影響展開研究,對提高噴灌灌水質(zhì)量和經(jīng)濟效益,具有一定的指導(dǎo)意義。主要研究成果如下:(1)制作2種結(jié)構(gòu)參數(shù)不同的雙向流穩(wěn)流器,安裝于噴頭進口前,通過試驗對比分析雙向流穩(wěn)流器對噴頭水力性能的影響;計算這2種雙向流穩(wěn)流器的內(nèi)部能量消耗。結(jié)果表明:安裝雙向流穩(wěn)流器后噴頭流態(tài)指數(shù)分別為0.43、0.46,相比未安裝雙向流穩(wěn)流器時噴頭的流態(tài)指數(shù)(0.55)明顯降低,水力性能顯著提高;2種雙向流穩(wěn)流器前后端的最大壓力差分別為15.61%、7.5 8%,可提高噴頭水力性能。(2)在使用FLUENT軟件對雙向流穩(wěn)流器進行數(shù)值模擬時,選取標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型,網(wǎng)格尺寸定為0.4mm,試驗結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果的誤差均小于3%。數(shù)值模擬研究結(jié)果表明:分水件與雙向流穩(wěn)流器邊壁之間的距離對流態(tài)指數(shù)的影響最大,且為為正相關(guān)關(guān)系;分水裝置與水平方向的夾角對流量系數(shù)的影響顯著,為負(fù)相關(guān)關(guān)系。分析流道的壓力場及速度場,雙向流穩(wěn)流器通過其內(nèi)部過水?dāng)嗝娴耐豢s和突擴部位以及正、反向2股水流之間的相互影響形成的對沖和混摻產(chǎn)生較大的局部水頭損...
【文章來源】: 西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 噴頭研究進展
1.2.2 穩(wěn)流器研究進展
1.2.3 穩(wěn)流器數(shù)值模擬
1.2.4 噴灌工程系統(tǒng)研究進展
1.3 主要研究內(nèi)容
1.4 技術(shù)路線
2 噴灌雙向流穩(wěn)流器試驗研究
2.1 雙向流穩(wěn)流器結(jié)構(gòu)設(shè)計與工作原理
2.1.1 雙向流穩(wěn)流器結(jié)構(gòu)
2.1.2 雙向流穩(wěn)流器工作原理
2.1.3 噴灌雙向流穩(wěn)流器支管水力模型
2.2 雙向流穩(wěn)流器結(jié)構(gòu)參數(shù)選取
2.3 雙向流穩(wěn)流器試驗測試系統(tǒng)與試驗方法
2.3.1 雙向流穩(wěn)流器水力性能試驗測試系統(tǒng)
2.3.2 試驗方案
2.3.4 試驗過程
2.4 試驗結(jié)果分析
2.5 本章小結(jié)
3 雙向流穩(wěn)流器數(shù)值模擬研究
3.1 雙向流穩(wěn)流器數(shù)值模擬的理論基礎(chǔ)
3.1.1 流體力學(xué)基本理論
3.1.2 雙向流穩(wěn)流器湍流模型的選取
3.2 雙向流穩(wěn)流器數(shù)值模擬方法
3.2.1 雙向流穩(wěn)流器水力性能數(shù)值模擬
3.2.2 Gambit前處理
3.2.3 Fluent模型的建立
3.3 雙向流穩(wěn)流器數(shù)值模擬結(jié)果與試驗值對比
3.3.1 雙向流穩(wěn)流器網(wǎng)格的選取
3.3.2 雙向流穩(wěn)流器湍流模型的確定
3.4 本章小結(jié)
4 雙向流穩(wěn)流器數(shù)值模擬分析
4.1 雙向流穩(wěn)流器結(jié)構(gòu)參數(shù)對壓力與流量的影響
4.1.1 雙向流穩(wěn)流器數(shù)值模擬方案
4.1.2 不同結(jié)構(gòu)參數(shù)組合雙向流穩(wěn)流器流量分析
4.1.3 不同結(jié)構(gòu)雙向流穩(wěn)流器流量結(jié)果分析
4.2 雙向流穩(wěn)流器壓力場和速度場分析
4.2.1 雙向流穩(wěn)流器壓力場分析
4.2.2 雙向流穩(wěn)流器速度場分析
4.3 本章小結(jié)
5 噴灌雙向流穩(wěn)流器支管水力性能研究
5.1 噴灌雙向流穩(wěn)流器支管系統(tǒng)組成
5.2 噴灌雙向流穩(wěn)流器支管水力計算模型
5.3 噴灌雙向流穩(wěn)流器支管最大長度
5.3.1 支管坡度對支管長度的影響
5.3.2 噴頭間距對支管長度的影響
5.3.3 支管管徑對支管長度的影響
5.4 噴灌雙向流穩(wěn)流器支管壓力與流量對比
5.4.1 支管坡度對壓力和流量變化
5.4.2 噴頭間距對壓力和流量變化
5.4.3 支管管徑對壓力和流量變化
5.5 部分安裝雙向流穩(wěn)流器支管水力性能研究
5.5.1 部分安裝雙向流穩(wěn)流器支管水力計算模型
5.5.2 支管部分安裝雙向流穩(wěn)流器個數(shù)確定
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與建議
6.1 主要結(jié)論
6.2 建議
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型滴灌雙向流道參數(shù)化設(shè)計研究 [J]. 王新端,白丹,郭霖,何靖. 西安理工大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[2]雙向?qū)_流灌水器水力性能和消能機理模擬與驗證 [J]. 郭霖,白丹,王新端,何靖,周文,程鵬. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2017(14)
[3]涌泉灌雙向流流道穩(wěn)流器工作機理與水力性能分析 [J]. 郭霖,白丹,王新端,何靖. 排灌機械工程學(xué)報. 2016(03)
[4]提高農(nóng)業(yè)機械化水平促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展 [J]. 羅錫文,廖娟,胡煉,臧英,周志艷. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(01)
[5]灌溉系統(tǒng)直動式壓力調(diào)節(jié)器動力學(xué)模型與數(shù)值模擬 [J]. 張琛,李光永. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2015(20)
[6]中國節(jié)水灌溉裝備發(fā)展現(xiàn)狀、問題、趨勢與建議 [J]. 袁壽其,李紅,王新坤. 排灌機械工程學(xué)報. 2015(01)
[7]輕便材質(zhì)中心支軸式噴灌機關(guān)鍵技術(shù)研發(fā) [J]. 李仰斌,謝崇寶,張國華,魯少華,史少培,謝瑞環(huán). 節(jié)水灌溉. 2014(11)
[8]基于Fluent的前混合磨料水射流高壓管道流場的數(shù)值模擬 [J]. 劉力紅,曹寒冰. 長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(05)
[9]雙吸泵吸入室擋板的數(shù)值模擬和正交試驗 [J]. 王洋,呂忠斌,曹璞鈺,劉潔瓊,梁龍一. 江蘇大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(05)
[10]高速水射流集束性的數(shù)值模擬及試驗研究 [J]. 陸金剛,龔辰,閆龍龍,楊敏官. 工程熱物理學(xué)報. 2014(08)
博士論文
[1]非旋轉(zhuǎn)低壓折射式噴頭水力性能理論研究及優(yōu)化設(shè)計[D]. 張以升.西北農(nóng)林科技大學(xué). 2017
[2]變量噴灑可控域精確灌溉噴頭及噴灌技術(shù)研究[D]. 韓文霆.西北農(nóng)林科技大學(xué). 2003
碩士論文
[1]雙向流靜態(tài)混合器的能耗與混合效果分析[D]. 龐博.西安理工大學(xué). 2017
[2]中心支軸式噴灌機關(guān)鍵灌水組件開發(fā)及試驗研究[D]. 蔡振華.中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院. 2009
[3]膜片式微孔曝氣生物反應(yīng)器內(nèi)流動與傳質(zhì)的研究[D]. 王正.江蘇大學(xué). 2006
本文編號:3546054
【文章來源】: 西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 噴頭研究進展
1.2.2 穩(wěn)流器研究進展
1.2.3 穩(wěn)流器數(shù)值模擬
1.2.4 噴灌工程系統(tǒng)研究進展
1.3 主要研究內(nèi)容
1.4 技術(shù)路線
2 噴灌雙向流穩(wěn)流器試驗研究
2.1 雙向流穩(wěn)流器結(jié)構(gòu)設(shè)計與工作原理
2.1.1 雙向流穩(wěn)流器結(jié)構(gòu)
2.1.2 雙向流穩(wěn)流器工作原理
2.1.3 噴灌雙向流穩(wěn)流器支管水力模型
2.2 雙向流穩(wěn)流器結(jié)構(gòu)參數(shù)選取
2.3 雙向流穩(wěn)流器試驗測試系統(tǒng)與試驗方法
2.3.1 雙向流穩(wěn)流器水力性能試驗測試系統(tǒng)
2.3.2 試驗方案
2.3.4 試驗過程
2.4 試驗結(jié)果分析
2.5 本章小結(jié)
3 雙向流穩(wěn)流器數(shù)值模擬研究
3.1 雙向流穩(wěn)流器數(shù)值模擬的理論基礎(chǔ)
3.1.1 流體力學(xué)基本理論
3.1.2 雙向流穩(wěn)流器湍流模型的選取
3.2 雙向流穩(wěn)流器數(shù)值模擬方法
3.2.1 雙向流穩(wěn)流器水力性能數(shù)值模擬
3.2.2 Gambit前處理
3.2.3 Fluent模型的建立
3.3 雙向流穩(wěn)流器數(shù)值模擬結(jié)果與試驗值對比
3.3.1 雙向流穩(wěn)流器網(wǎng)格的選取
3.3.2 雙向流穩(wěn)流器湍流模型的確定
3.4 本章小結(jié)
4 雙向流穩(wěn)流器數(shù)值模擬分析
4.1 雙向流穩(wěn)流器結(jié)構(gòu)參數(shù)對壓力與流量的影響
4.1.1 雙向流穩(wěn)流器數(shù)值模擬方案
4.1.2 不同結(jié)構(gòu)參數(shù)組合雙向流穩(wěn)流器流量分析
4.1.3 不同結(jié)構(gòu)雙向流穩(wěn)流器流量結(jié)果分析
4.2 雙向流穩(wěn)流器壓力場和速度場分析
4.2.1 雙向流穩(wěn)流器壓力場分析
4.2.2 雙向流穩(wěn)流器速度場分析
4.3 本章小結(jié)
5 噴灌雙向流穩(wěn)流器支管水力性能研究
5.1 噴灌雙向流穩(wěn)流器支管系統(tǒng)組成
5.2 噴灌雙向流穩(wěn)流器支管水力計算模型
5.3 噴灌雙向流穩(wěn)流器支管最大長度
5.3.1 支管坡度對支管長度的影響
5.3.2 噴頭間距對支管長度的影響
5.3.3 支管管徑對支管長度的影響
5.4 噴灌雙向流穩(wěn)流器支管壓力與流量對比
5.4.1 支管坡度對壓力和流量變化
5.4.2 噴頭間距對壓力和流量變化
5.4.3 支管管徑對壓力和流量變化
5.5 部分安裝雙向流穩(wěn)流器支管水力性能研究
5.5.1 部分安裝雙向流穩(wěn)流器支管水力計算模型
5.5.2 支管部分安裝雙向流穩(wěn)流器個數(shù)確定
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與建議
6.1 主要結(jié)論
6.2 建議
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新型滴灌雙向流道參數(shù)化設(shè)計研究 [J]. 王新端,白丹,郭霖,何靖. 西安理工大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[2]雙向?qū)_流灌水器水力性能和消能機理模擬與驗證 [J]. 郭霖,白丹,王新端,何靖,周文,程鵬. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2017(14)
[3]涌泉灌雙向流流道穩(wěn)流器工作機理與水力性能分析 [J]. 郭霖,白丹,王新端,何靖. 排灌機械工程學(xué)報. 2016(03)
[4]提高農(nóng)業(yè)機械化水平促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展 [J]. 羅錫文,廖娟,胡煉,臧英,周志艷. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(01)
[5]灌溉系統(tǒng)直動式壓力調(diào)節(jié)器動力學(xué)模型與數(shù)值模擬 [J]. 張琛,李光永. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2015(20)
[6]中國節(jié)水灌溉裝備發(fā)展現(xiàn)狀、問題、趨勢與建議 [J]. 袁壽其,李紅,王新坤. 排灌機械工程學(xué)報. 2015(01)
[7]輕便材質(zhì)中心支軸式噴灌機關(guān)鍵技術(shù)研發(fā) [J]. 李仰斌,謝崇寶,張國華,魯少華,史少培,謝瑞環(huán). 節(jié)水灌溉. 2014(11)
[8]基于Fluent的前混合磨料水射流高壓管道流場的數(shù)值模擬 [J]. 劉力紅,曹寒冰. 長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(05)
[9]雙吸泵吸入室擋板的數(shù)值模擬和正交試驗 [J]. 王洋,呂忠斌,曹璞鈺,劉潔瓊,梁龍一. 江蘇大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(05)
[10]高速水射流集束性的數(shù)值模擬及試驗研究 [J]. 陸金剛,龔辰,閆龍龍,楊敏官. 工程熱物理學(xué)報. 2014(08)
博士論文
[1]非旋轉(zhuǎn)低壓折射式噴頭水力性能理論研究及優(yōu)化設(shè)計[D]. 張以升.西北農(nóng)林科技大學(xué). 2017
[2]變量噴灑可控域精確灌溉噴頭及噴灌技術(shù)研究[D]. 韓文霆.西北農(nóng)林科技大學(xué). 2003
碩士論文
[1]雙向流靜態(tài)混合器的能耗與混合效果分析[D]. 龐博.西安理工大學(xué). 2017
[2]中心支軸式噴灌機關(guān)鍵灌水組件開發(fā)及試驗研究[D]. 蔡振華.中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院. 2009
[3]膜片式微孔曝氣生物反應(yīng)器內(nèi)流動與傳質(zhì)的研究[D]. 王正.江蘇大學(xué). 2006
本文編號:3546054
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