矩形迷宫灌水器流量对水流流场与压力场的影响

基于CFD(Computational Fluid Dynamics)流体分析软件FLUENT,以同一结构参数的矩形迷宫灌水器为研究对象。在1~10L/h范围内的5种流量条件下,对灌水器内水流流动进行数值模拟得到其水流流场与压力场。结果表明:随着流量的增大,漩涡区流速增加导致该区扰动增强,其内存在的零速度区范围变小,流体内颗粒不易在此沉积;漩涡区的消能能力也有所增强。故在1~10L/h范围内,可适当增加流量提高迷宫灌水器抗堵塞性能及消能能力。     

迷宫流道灌水器CFD两相流数值模拟中固体颗粒参数的确定

以迷宫流道灌水器内固体颗粒为研究对象,应用CFD数值模拟方法,研究两相流中固体颗粒直径、密度和浓度对数值模拟结果的影响．研究结果表明,迷宫流道人口固体颗粒直径、密度和浓度与流道中最大颗粒浓度呈正相关关系;固体颗粒直径对最大颗粒浓度的影响最大,其次是固体颗粒密度、浓度;固体颗粒直径对流道内最大颗粒浓度有显著影响;固体颗粒...     

波动水压参数对灌水器水力性能影响试验

针对低压灌溉系统虽然可以节省电能但却容易发生堵塞的不利情况,将原来恒定不变的水压改变为按照一定频率和振幅波动的动态水压模式,以期增强低压运行时滴灌灌水器的抗堵塞能力。以基础水压、波幅和波动周期为变量参数来设计工作水压的波动模式,通过正交方式实施波动参数与流量特性试验,分析了3种波动参数对灌水器流量的影响规律,结果表明基础水压对灌水器流量的影响最大。     

基于正交试验的迷宫流道灌水器参数化设计研究

采用正交试验设计方法,取三角形迷宫流道灌水器的关键参数为因素,利用光固化快速成形技术制作出各参数组合的灌水器与外管一体化结构原型,并进行了灌水器水力性能的试验研究．流量和流态指数的极差和方差分析结果均显示出流道转角对流态指数的影响最显著,而流道单元数对灌水器流量的影响最大,这一结果有助于解决流道经优化后带来的流量增大问题．应用多元线性回归法拟合出灌水器流量系数和流态指数与参数的关系式,进而得到了流量与压力的回归方程．验证试验结果表明,回归方程能较好地预测迷宫流道灌水器流量与压力的关系,从而实现了灌水器参数化的结构设计．     

物理投影实验器研究

介绍了物理投影实验器的一般特点、类型和研制要求 ,并结合实例对有关技术问题的解决思路进行了探讨     

压力补偿灌水器分步式CFD设计与实验研究

为提高压力补偿灌水器的设计精度和研发效率,提出了一种压力补偿灌水器分步式CFD模拟方法。基于CAD建模、CFD分析软件Fluent和有限元分析软件An-sys,该方法可实现灌水器设计模型水力性能的模拟。采用这种方法,设计了一款直径12mm的圆柱压力补偿灌水器,并对其水力性能进行了模拟,得到了灌水器的预测压力-流量曲线。利用光固化快速成型技术制作出了实验样品,进行了水力性能实验,得到了灌水器的实验压力-流量曲线。通过对分布式CFD模拟结果和水力性能实验结果的比较,发现模拟得到的预测压力-流量曲线与水力性能实验得到的实际压力-流量曲线在50～150kPa范围内吻合得较好,在150kPa以上范围内存在一些偏差。详细分析了产生这些偏差的原因,提出了改善分布式CFD模拟的方法。     

采用能量平衡黏附理论的灌水器泥沙-壁面黏附特性研究

为了从量化的角度评价灌水器的抗堵性能,从单个沙粒的角度,分析了其在滴灌灌水器迷宫流道内的行为,建立了基于能量平衡的颗粒黏附模型,并计算出黏附临界速度.通过粒子图像测速可视化试验与计算流体动力学数值模拟相结合的方法,对采用能量平衡的黏附理论模型进行了适用性验证.研究发现,当灌水器入口压力越大、颗粒粒径越大或者颗粒-壁面间...     

浑水波涌畦灌特性试验研究

利用大田浑水波涌畦灌灌水试验资料,分析研究了浑水波涌灌节水效果、灌溉质量和各灌水周期水流推进速度特性。在此基础上,研究了浑水含沙率对浑水波涌畦灌节水性和灌水质量的影响。研究成果为进一步研究浑水波涌灌理论与技术奠定了基础。     

基于快速成形技术滴头的结构试验研究

快速成形技术(RP)能在几小时之内把滴头的三维计算机辅助设计(CAD)模型转换成滴头原型,制作出的原型可直接连接到水力性能试验台上进行试验．测量了11个压力点下每种4个滴头的流量值,然后应用MATLAB软件中的科学计算模块进行回归分析,具体采用多无线性回归算法,最后得到了6种滴头的压力流量公式和总的回归图．在对回归公式进行比较时,发现6种滴头公式的系数项随流通单元数的增加而减少,当相对于宽度为1．0mm的截面时,0．8mm截面的流量系数和流态指数均呈现明显减小现象,说明后者比前者的水力特性好,即流量随压力变动小,这也能从回归图中得到验证．由于0．8mm比1．0mm截面的流量压力曲线更平缓,因此可得出滴头迷宫的单元数越多,截面尺寸越小,压力流量曲线就越平缓,即水力性能就越好的规律．     

幂律体浑水轴对称层流射流的理论研究

应用流体力学和非牛顿流体力学理论，从最基本的连续性方程和动量方程入手，导出了控制幕律体浑水轴对称层流自由射流的偏微分方程组和常微分方程，得出了常微分方程的数值解，并把其数值解的结果与清水射流数值解的结果进行了对比，指出塑性指数ｍ≠１时其射流流量与初始动量有关，且无因次速度分布ｕ／ｕｍ是ｍ和ｒ／ｒ０的函数。     

浑水入渗的基本特性研究

依据大田土壤清、浑水积水入渗对比试验资料,揭示了浑水入渗的一些基本特性。对试验结果进行分析后表明:在相同入渗条件下,浑水入渗主要受泥沙含量的影响,由于入渗浑水中的泥沙入渗时在地表形成一个沉积层,因而对入渗起到阻碍作用,使得浑水累积入渗量和稳定入渗率都随浑水泥沙含量增大而减小;浑水入渗也符合Kostiakov-Lewis入渗模型,入渗指数随浑水泥沙含量的增大而增大,入渗系数和相对稳定入渗率随浑水泥沙含量的增大而减小。研究结果对于指导浑水灌溉可提供参考。     

连云港深水港建设中有关淤泥质海岸的水力、泥沙和环境问题的研究

本文以连云港在淤泥质海岸上建设深水港为例，根据淤泥质海岸的水文泥沙运动的一般特征，得出淤泥质海岸建港中航道及港池的淤积规律，同时，就淤泥质海岸港口建设和维护过程中，泥土处理所产生的泥土扩散和水质环境影响等方面进行了研究。     

微生物-电渗法加固淤泥质土的室内试验研究

为改善淤泥质土的工程性质,开展电渗排水和微生物诱导碳酸钙沉积相结合的方法加固淤泥质土的室内试验,研究了微生物-电渗法较普通电渗和阳极处通入氯化钙溶液的电渗在土体的排水量、含水率、表面沉降、pH及抗剪强度的变化.结果表明:微生物-电渗法处理后土体表面沉降量最小,排水量最多,含水率降低最多,抗剪强度最大;处理后土体距离阳极...     

滴灌条件下水分运移规律研究

介绍了土壤水分运动规律研究方法及内容,探讨了需要进一步研究的问题。     

地下采煤引起的黄土裂隙化物理模型试验研究

煤矿采空区的黄土边坡裂隙化严重,为研究地下采煤对黄土边坡裂隙化的影响,通过分级撤去缩尺模型底部支撑力来模拟开采过程,利用布里渊光纤应变测试仪监测各阶段中坡体的应变,结合其位移变化,分析黄土斜坡在地下采空条件下裂隙产生的位置、形态、斜坡体内部应力变化及黄土斜坡裂隙化规律。结果表明:地下采煤不仅导致黄土斜坡产生剪切裂缝还会产生拉张裂缝,产生裂缝的类型与采空塌陷的位置有关;地下采煤导致黄土斜坡产生的裂缝将切割斜坡,被切割的块体临空面较原始斜坡变陡,坡内应力状态发生变化,同时坡体完整性变差,天然强度降低;裂隙分布规律与采空塌陷边界基本一致;地下采煤引起的黄土裂隙化会改变坡体内应力重分布,重分布应力会产生次级裂缝,进一步破坏坡体。     

地下滴灌条件下土壤水盐运移特点的试验研究

为探讨新疆盐碱土地下滴灌条件下土壤水盐运移的特点,进行了一定供水条件下地下滴灌入渗实验,并观测了大田地下滴灌条件下土壤水分和盐分数据,结果表明地下滴灌条件下土壤水盐运移的特点是：滴头附近含水量最高,并向周围湿润锋处逐渐降低,对于均质中壤土,则均匀降低,湿润体近似圆柱,垂直方向土壤含水量和含盐量的分布图类似抛物线,而含盐量的分布则是在滴头附近最低,向周围湿润锋处逐渐升高,即含水量和含盐量的分布范围基本相同,含量高低相反。