基于正交结果分析的内镶贴片式滴灌带性能优化设计

【目的】探究铺设坡度、含沙量、工作压力对内镶贴片式滴灌带的灌水均匀度和流量降幅的影响。【方法】开展了三因素三水平的均匀正交试验,采用极差分析和层次分析研究了铺设坡度、含沙量、工作压力对内镶贴片式滴灌带的灌水均匀度和流量降幅影响的主次顺序,运用PPR模型、NSGA-Ⅱ模型、线性回归模型进行对比分析。【结果】①各因素对灌水均匀度的影响排序为含沙量>铺设坡度>工作压力;对流量降幅的影响程度排序为含沙量>工作压力>铺设坡度;层次分析结果与极差分析结果一致,均表明含沙量对灌水均匀度和流量降幅的影响大。②基于试验数据构建灌水均匀度和流量降幅的线性回归模型,灌水均匀度线性回归模型的标准均方根误差为19.15%,流量降幅线性回归模型的标准均方根误差为14.81%,模型表现效果好。③构建灌水均匀度和流量降幅的投影寻踪回归模型,灌水均匀度投影寻踪回归模型的标准均方根误差为2.98%,流量降幅投影寻踪回归模型的标准均方根误差为2.42%,模型表现效果极好。【结论】PPR模型预测效果优于线性回归模型,且PPR模型与NSGA-Ⅱ预测结果较为一致,最优工况为:铺设坡度为0%,含沙量为1g/L,工作压力为96kPa,灌水均匀度为0.9585,流量降幅为0.0835。

内镶贴片式滴头流道结构参数对水力性能影响的试验研究

研究内镶贴片式滴头流道结构参数对水力性能的影响,对滴灌带灌水器流道优化具有重要意义。以节水灌溉工程中常用的6款贴片滴灌带为研究对象,利用UG软件与三维实体建模软件Space claim对滴头流道的7个主要结构参数进行测量,并通过主元分析法对其影响力进行排序。在0.02~0.15 MPa不同压力下开展压力流量试验,在0.1 MPa下开展含砂率为5、15 g/L的抗堵试验,并通过回归分析研究内镶贴片式滴头流量与流道结构参数的关系。表征梯形流道结构的7个参数对贴片流道的水力性能的影响力排序为:齿间距>流道宽度>齿尖弧长>流道深度>齿高>流道周长>齿数。压力流量试验时,相较于其他滴灌带,二号滴灌带滴头流道周长最短,齿间距与流道深度较小,流量的变化幅度较小,水力性能较好。浑水试验含砂率为5 g/L时,相对流量与滴头流道面积和齿尖弧长呈正相关关系,与齿间距呈负相关关系。齿间距、齿尖弧长、流道面积是影响滴灌带流道水力性能及抗堵塞性能的主要结构参数,对滴灌带滴头的设计生产具有积极意义。

PDC钻头内镶式二级齿新技术

PDC钻头不适宜钻硬地层,尤其是高强度、高研磨性的砾石层,因为在极其恶劣的工作条件下,PDC齿的冲击破损严重,热磨损及磨料磨损往往同时存在,齿的磨损速度快,钻头的工作寿命急剧缩短。研究了一种新的PDC钻头技术———内镶式二级齿技术,可以使PDC钻头在极限应用条件下的持续破岩能力显著增强。内镶式二级齿是在常规的切削结构基础上增加的后备PDC切削结构,二级齿位于主切削齿的上方,除金刚石表面外,齿的其他部分全部隐藏在胎体内部,为负出露切削齿。主切削齿和二级齿相组合,构成了可连续接替切削岩石的复合切削结构。在主切削齿的切削破岩能力丧失或接近丧失时,二级齿开始工作,显著增加了钻头的工作寿命。新技术应用于渤海LD油田钻底砾岩,提高了钻井时效,降低了钻井成本。

模内镶件注塑膜片材料力学性能研究

以PMMA-IRK-304模内镶件注塑膜片材料为例,通过动态力学实验、高温单向拉伸实验及常温单向拉伸和压缩实验,对其力学性能进行研究,分析材料屈服和应变软化、应变硬化特性随温度变化情况以及静水压力效应等。

流道长度对内镶贴片式滴头性能参数影响的初步研究

通过对4种水平处理的试验,初步研究了流道长度对内镶贴片式滴头流量及其他参数的影响,用最小二乘拟合方法给出了本文条件下流道长度与滴头流量关系表达式,并得出了流道长度与滴头流量之间可用指数关系来表达的结论。

模内镶件注塑膜片的粘弹性本构模型

在G sell理论和DSGZ模型基础上,提出了模内镶件注塑膜片的粘弹性本构模型———CF-DSGZ模型.该模型不仅可以描述膜片材料的屈服和应变软化、应变硬化特性,还考虑了不同加载方式下静水压力的影响,克服了DSGZ模型预测玻璃化以上温度时材料的真实应力?应变具有较大误差的缺陷.文中以PMMA-IRK-304膜片材料为例,通过不同温度和拉伸速度下的单向拉伸实验和常温单向拉伸与压缩实验验证模型的准确性.结果表明,除了初始小应变阶段存在若干小偏差外,CF-DSGZ模型预测曲线与实验数据吻合得很好.

运用CF-DSGZ的模内镶件注塑膜片拉胀复合热压成形数值模拟研究

运用编制的、基于CF-DSGZ黏弹性本构模型的、ABAQUS显式用户材料子程序,及ABAQUS软件,对某款深腔盒形塑胶件的模内镶件注塑膜片拉胀复合热压成形过程进行数值模拟研究。通过对比模拟结果及成形实验结果,验证了数值模拟的准确性。最后,采用相同方法,对某款大型、深腔笔记本塑胶盖子产品的模内镶件注塑膜片拉胀复合热压成形过程进行数值模拟,指导制定最优工艺参数并应用于实际生产,获得了较好的产品质量。

电容传感器与LabView在内镶式滴灌管在线监控系统中的应用

在线监控系统可以有效的控制加工生产线的误差趋势,提高产品质量,并减少废品的产生。内镶式滴灌管是干旱地区的节水灌溉设备,其加工和打孔精度都有很高的要求。采用非接触式高精度电容测微仪和LabView对滴灌管生产线进行在线检测和控制。高精度电容测微仪通过A/D采集板将电压信号的微变传入计算机,然后利用LabView软件中的虚拟仪器、虚拟信号处理等模块进行实时数据采集、数据处理、误差超差报警及打孔控制等功能。详细论述了测控系统的原理、强噪声的排除及并口控制等关键技术。

不同因素对内镶贴片式滴灌带抗堵塞性能指标的试验研究

【目的】探究内镶贴片式滴灌带灌水均匀度和流量降幅与滴灌带铺设坡度、灌水水源含沙量、进水口运行压力的关系,提高灌水均匀度和降低流量降幅,减少滴灌带堵塞。【方法】设计铺设坡度(-1%、0、1%)、含沙量(1、2、3 g/L)及运行压力(40、70、100 kPa)三因素三水平的均匀正交试验方案,开展滴灌带长度为35 m的室内物理试验。【结果】灌水均匀度的影响因素大小为:含沙量>铺设坡度>运行压力;流量降幅的影响因素大小为:含沙量>运行压力>铺设坡度;构建了含沙量、铺设坡度及运行压力与灌水均匀度和流量降幅的投影寻踪回归模型,2个模型的标准化均方根误差为2.98%和2.42%,预测模型表现效果极好。【结论】含沙量是影响内镶贴片式滴灌带堵塞的重要因素,以及构建了不同含沙量、铺设坡度、运行压力与灌水均匀度和流量降幅的关系。研究成果可对一定范围内不同含沙量、铺设坡度、运行压力下内镶贴片式滴灌带的灌水均匀度和流量降幅进行预测,在滴灌系统设计和运行理论体系中起到一定的参考作用。

一种内镶贴片式滴灌带的水力性能影响因素研究

采用均匀正交设计,研究不同铺设坡度、工作压力、铺设长度对内镶贴片式滴灌带灌水均匀度的影响,并拟合灌水均匀度的预测模型。结果表明,工作压力、铺设长度对此滴灌带的灌水均匀度影响显著,铺设坡度对其影响不显著,三因素的排序为:工作压力>铺设长度>铺设坡度。随铺设长度增加,此滴灌带灌水均匀度呈下降趋势,故进行滴灌带铺设时,为保证其灌水均匀度,应尽量降低铺设长度;在适中的工作压力下,滴灌带的灌水均匀度更高。

内镶式滴灌带高速打孔机的设计

内镶式滴灌带高速打孔机由滴头贴片检测部、滴灌带定位部、滴灌带打孔机构、伺服电机与控制部等9个部分组成。其生产效率为150～180m/min,缺陷孔率<0.1%。其打孔刀具刀头的轨迹和刀头姿态较为理想,所加工的出水孔质量较高;打孔机动力性能较优,主轴所需驱动力矩小,驱动电机所需功率也较小。

模内镶件注射薄膜拉深成型工艺影响因素

在传统IMD薄膜热压与薄膜热成型的薄膜拉深工艺基础上,通过有限元模拟与工艺实践相结合,分析了IMD薄膜拉深成型工艺以及拉深高度对工艺的影响。其中温度、压边力等对产品成型影响较大。结果表明:在薄膜拉深热成型工艺中合适的温度与压边力有利于保持产品厚度均匀、控制边角起皱和保证图案位置。研究结果对实际生产有较好的指导。

内镶扁平紊流压力补偿式滴头的研制

从滴灌技术关键环节灌水器研制开发设计的核心问题出发,通过解决在大坡度地形条件下,因地形复杂落差大、滴灌滴水均匀度不一致,易堵塞等困扰滴灌推广发展的主要问题,以实用性、可靠性、经济性为中心,设计一种适合干旱半干旱地区丘陵、山地地理条件,性能可靠、具有优良灌水均匀性和强抗堵功能的滴灌灌水器,为高效利用干旱半干旱地区有限的水资源提供经济实用的技术途径,对实现西部大开发的宏伟目标,促进东西部地区均衡发展,促进西部地区农牧民脱贫致富具有积极的作用。

内镶式滴灌带的制备与耐老化性能研究

通过人工加速光老化与自然气候暴露老化试验,运用拉伸实验手段对老化前后内镶式滴灌带的力学性能进行表征,并用红外光谱对其结构变化进行分析,研究抗老化母粒对滴灌带耐老化性能的影响。结果表明,人工老化12d和自然暴露老化120d与未老化试样相比,断裂伸长率保持率添加自制抗老化母粒的分别为84.7%、83.2%,未添加抗老化母粒的分别为59.8%、58.2%;未添加抗老化母粒的试样在1723cm-1处生成的羰基峰明显较强,配方中添加自制抗老化母粒起到了抗紫外的作用。

内镶式反滤防堵塞灌水器及滴灌管的研制和应用技术研究

目前国内外内镶式灌水器设计和生产中普遍采用的在灌水器上直接设置单一紊流态细小流道的生产工艺,在实际应用中存在着滴头易堵塞、对水质要求高等问题,为此,研制内镶式反滤防堵塞灌水器及滴灌管,既能防物理性堵塞,还能防生物性和化学性堵塞,解决滴灌系统灌水器的易堵塞难题,不仅可用于常规的地表滴灌,还可用于地下滴灌和灌溉施肥。

圆头内镶式系列滴灌管的研制

本文主要介绍了项目研制的意义,并从挤出、注塑、模具三方面较详细地研究了圆头内镶式系列滴灌管生产线各机械系统的主要功能及引进设备的技术依据,最后从水利学角度研究了滴头结构确定的依据,利用达西公式 q=(A(1/2(2gD/fL))h^(1/2)证明了系列滴头流量与滴头结构的关系。

钻孔型内镶式扁平滴头内部流道仿真计算及分析

以某型钻孔型内镶式扁平滴头作为研究对象,对其进行三维建模、提取计算模型、网格划分、采用计算流体力学的方法对内部流道流场进行计算。在给定工作压力下,将对应工况作为边界条件,采用定常计算的方法,选择标准k-ε湍流方程,配合SIMPLEC算法,求解钻孔型内镶式扁平滴头内部流场。通过采用仿真分析的方法应用于此类型扁平滴头内部流道的计算分析中,帮助设计人员在设计过程中不断修正结构设计,缩短研发周期,优化设计方案,为新产品的设计提供高效便捷的手段。

分析PDC钻头内镶式二级齿新技术

常规PDC钻头主要适用于钻进软到中硬程度的均质地层，而对于某些地区地层硬夹层多、软硬悬殊或者可钻性差的地层，常规PDC钻头难以发挥有效的作用，且容易加剧PDC齿的磨损速度，甚至造成冲击损坏，严重影响到PDC钻头的正常使用寿命。本文提出了一种基于PDC钻头的内镶式二级齿新技术，通过该技术的有效应用，能显著提升PDC钻头的适用范围以及在难钻地层中工作时的使用寿命。