摘 要:為探究分水角與阻水角對三向分叉型流道灌水器水力性能的影響,通過數(shù)值模擬的方法,借助Fluent 軟件進行數(shù)值模擬,再通過Tecplot 軟件對流場進行可視化處理,以10 個流道單元的三向分叉流道灌水器為研究對象,分水角與阻水角為研究的2 個結(jié)構(gòu)影響因素,通過制作不同流道參數(shù)的15 組模型來進行模擬研究,并通過調(diào)整分水角和阻水角來優(yōu)化迷宮流道水力性能。結(jié)果表明:1)隨著分水角的增大,迷宮流道的流量系數(shù)顯著減小,流態(tài)指數(shù)也減小,且分水角的改變會使水流分配隨之改變。2) 隨著阻水角的增大,迷宮流道的流量系數(shù)增大,且呈現(xiàn)線性變化,流態(tài)指數(shù)也隨著阻水角的增大逐步增大。3)在不同分水角和不同阻水角的迷宮流道中,泥沙顆粒都較易排出,但不同分水角的迷宮流道中泥沙顆粒的最大流速卻不一樣,分水角越大的迷宮流道內(nèi)泥沙顆粒的最大流速越大。
關(guān)鍵詞:雙向流道;灌水器;水力性能;數(shù)值模擬
中圖分類號:TV62 文獻標志碼:A doi:10.3969/ j.issn.1000-1379.2025.03.017
引用格式:李海洋,魏立山,于芳,等.三向分叉流道灌水器開發(fā)與水力性能模擬研究[J].人民黃河,2025,47(3):111-116.
0 引言
滴灌是目前公認節(jié)水效果最為顯著的灌溉方式,通過管道系統(tǒng)將灌溉水直接輸送至作物根系區(qū)域,達到精準灌溉,使作物直接均勻吸收,提升作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。灌溉水直接送達地下,避免了水分蒸發(fā)浪費。灌水器是滴灌灌溉的關(guān)鍵部件,它內(nèi)部復(fù)雜的流道結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒌晤^前毛管壓力水流的能量消耗,使毛管內(nèi)的水流緩慢、均勻、穩(wěn)定地輸送到作物周邊的土壤中。計算流體動力學(xué)(Computational Fluid Dynamics,CFD)軟件的開發(fā)為研究優(yōu)化灌水器內(nèi)部流道結(jié)構(gòu)提供了便利,可以直觀地將流道內(nèi)部流場展現(xiàn)出來。