非圓形域噴頭調節(jié)器的內部流場研究及性能測試.pdf

1、本文圍繞非圓形域噴灑灌溉技術關鍵技術的實施進行了較為全面深入的研究，并引入了流動數(shù)值模擬技術，分析了流道結構與能量損失等的關系，從而為設計出高效率、低能耗的射程調節(jié)機構提供理論依據(jù)。 總結了國內外非圓形域均勻灌溉噴頭研究進展及實現(xiàn)方法，指出了國內研究和應用中存在的主要問題。通過理論分析，研究了非圓形噴灑域均勻灌溉噴頭的實現(xiàn)。在總結國內外現(xiàn)有實現(xiàn)方法的基礎上，給出了非圓形域實現(xiàn)機構的一般組成。并以正方形和正六邊形噴灑域為例，研究了

2、非圓形噴灑域均勻灌溉噴頭工作時射程的變化規(guī)律以及射程、流量、轉速應服從的關系。非圓形域噴頭的工作方程表明，噴頭的流量與射程平方和轉速的乘積成正比。 在分析與總結國內外流體流動模擬研究的基礎上，探討開展非圓形域噴頭調節(jié)器內部水流運動數(shù)值模擬的意義。以調節(jié)器內部三維湍流流場為研究對象，采用數(shù)學分析和數(shù)值模擬方法對湍流管內流場結構進行研究。利用三維雷諾時均Navier-Stokes方程和Realizable k-e兩方程湍流模型，以商

3、用軟件FLUENT作為研究平臺，對進出水流道中的流態(tài)進行了數(shù)值計算與分析，獲得了整個流域內的速度、壓力等的分布云圖。 在前人研究的基礎上，設計了噴頭實現(xiàn)非圓形域灌溉的關鍵部件-非圓形域噴頭調節(jié)器，并采用水流運動的局部阻力理論對其結構參數(shù)進行了分析，確定試驗樣品結構。研究建立了變量噴灑可控域精確灌溉噴頭性能評價指標體系，對加裝了調節(jié)器試件噴頭的水力性能參數(shù)，如工作壓力、流量、射程、噴灑水分布特性等進行了測試評價，實驗結果表明，除了