灌水器迷宮流道結構設計與水力性能實驗研究.pdf

1、摘要題目：題目：灌水器迷宮流道結構設計與水力性能實驗研究灌水器迷宮流道結構設計與水力性能實驗研究學科：學科：機械制造及其自動化答辯日期：答辯日期：作者：作者：王曉虹簽名：名：導師：導師：魏正英職稱：職稱：副教授簽名：名：摘要摘要滴灌是目前農業(yè)節(jié)水灌溉中效率最高的灌溉方式。滴灌系統(tǒng)的關鍵部件是灌水器，其性能的好壞直接影響著滴灌系統(tǒng)的灌水質量和工作可靠性。使用參數(shù)化設計的方法進行新產品開發(fā)便于實現(xiàn)品種系列化，并且可以大大縮短產品開發(fā)周期、降

2、低成本。對于迷宮型灌水器設計無定量依據(jù)的問題，對矩形流道結構單元進行特征參數(shù)提取，得到了流道寬、單元長、單元高和單元數(shù)四個關鍵特征參數(shù)。應用激光快速成型技術可無模具制作灌水器一體化實驗件，應用于實驗。通過正交實驗設計，分別采用水力性能實驗和計算流體動力學(CFD)模擬計算兩種方法得到了矩形迷宮流道灌水器的水力性能數(shù)據(jù)。研究了矩形迷宮流道灌水器結構關鍵特征參數(shù)對其水力性能的影響。實驗分析認為：流道寬對流態(tài)指數(shù)影響最大，其次是單元高、單元長

3、以及單元數(shù)；對流量影響最大的參數(shù)是單元數(shù)，其次是流道寬、單元長以及單元高；建立了矩形迷宮流道結構關鍵特征參數(shù)與灌水器流量系數(shù)和流態(tài)指數(shù)及流量的回歸模型。針對灌水器使用易堵塞的問題，利用基于CFD的計算流體動力學分析軟件Fluent對單翼迷宮滴灌帶流道內的流場分別進行了單相和水砂兩相流的數(shù)值模擬。通過對結構的分析可知：滴灌帶迷宮流道發(fā)生堵塞的主要結構上的原因是由于滴灌帶迷宮流道和進水口結構設計不合理；從流動特性分析中可知迷宮流道中存在著“