迷宫流道灌水器抗堵塞设计与PIV试验

为提高迷宫流道灌水器的抗堵塞性能,通过数值模拟的方法对梯形流道内含沙量分布以及水沙流速进行了分析,并采用PIV测试优化前后流道内颗粒运动轨迹和速度来进行验证。结果表明:梯形迷宫流道灌水器流道内高含沙量区域主要在迎水面且流速较低的位置,在优化流道时可适当增加迎水面的修改,结合流道整体和加工需求可适当、甚至不修改流道背水面尺寸;以某一含沙量分布线作为流道边界,通过多次数值模拟获得较低含沙量的流道后,进行标准化再选取流道较宽的流道。该方法基本消除了沙粒大量集中的现象,获得抗堵塞性能较好的流道模型。经水沙速度分析和PIV测试验证了该方法不仅保持了灌水器优化前的水力性能,而且抗堵塞能力得到了提高。

迷宫型灌水器水力性能模拟研究

滴灌系统近年来发展很快,广泛应用于各种不同的作物,尤其在我国北部地区得到了大量的推广应用。影响滴灌灌水器水力性能的重要单位是滴灌灌水器中的迷宫流道,选定典型滴灌灌水器的结构.文章结合流道结构试验数据,对其进行系统的分析计算与数值模拟,揭示影响迷宫流道水力性能的主要因素,提高滴灌灌水器的抗堵塞能力,对迷宫流道结构进行优化设计。笔者以梯形迷宫流道为研究对象,以齿高、转角、上底宽为研究参数,基于CFD的前置处理器gambit绘制几何模型,滴灌灌水器的梯形迷宫流道充分利用fluent进行数值模拟。进而研究滴灌灌水器迷宫流道结构参数对水力性能的影响,以及压力场、流速场的可视化分析。从结论可得,在齿高、上底宽、转角三个主要因素中,齿高对流态指数影响较不明显,上底宽和转角对流态指数的影响较大。