微灌鱼雷网式过滤器全流场数值模拟

作者:阿力甫江·阿不里米提;虎胆·吐马尔白;木拉提·玉赛音;木克然·阿娃; 刊名:农业工程学报 上传者:王素霞

【摘要】为了充分了解鱼雷网式过滤器内部流场分布规律,该文应用雷诺时均(Reynolds-Averaged Navier-Stokes,RANS)方程及RNG k-ε湍流模型,对过滤器内部全流场进行全流场数值模拟。结果表明:鱼雷部件和出水口边界条件对该过滤器的速度流场和压力场分布规律影响很大,鱼雷部件的影响是尤为突出;滤网及其内、外侧的水流流速沿X轴的变化规律分流速迅速增加、流速迅速减小和流速缓慢减小3个阶段;滤网内外压力分布有很大的的差异,滤网内侧压力沿X轴分布从迅速增加到缓慢减小、最后趋于稳定。而滤网外侧压力分布沿X轴的变化很大,特别是在出水口处压力迅速减少,压力沿X轴的波动幅度较大。滤网内侧压力比外侧的大,两者的压力差沿X轴越来越小,最大压力差为23 k Pa左右,最小压力差为0.5 k Pa。研究结果认为整个滤网堵塞不均匀,滤网堵塞呈现从尾部开始向出水口方向发展的趋势,对后续滤网的冲洗排污产生重要影响。该文建议在设定最佳排污压差时需要慎重考虑。

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第 33卷 2017芷 第 3期 2月 农 业 工 程 学 报 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering V_0l-33 NO.3 Feb.2017 1O7 微灌鱼雷网式过滤器全流场数值模拟 阿力甫江·阿不里米提 1,2,3,虎胆·吐马尔白 ,木拉提.玉赛音 ,一,木克然·阿娃 (1.新疆农业大学水利与土木工程学院,乌鲁木齐 830052;2.新疆水利水电学校,乌鲁木齐 830013; 3.新疆鑫水现代水利工程有 限公司,乌鲁木齐 830019) 摘 要:为了充分了解鱼雷网式过滤器内部流场分布规律,该文应用雷诺时均 (Reynolds—AveragedNavier-Stokes,RANS) 方程及 RNG k-e湍流模型,对过滤器内部全流场进行全流场数值模拟 。结果表明:鱼雷部件和出水口边界条件对该过滤 器的速度流场和压力场分布规律影响很大,鱼雷部件的影响是尤为突出;滤网及其内、外侧的水流流速沿 轴的变化规 律分流速迅速增加、流速迅速减小和流速缓慢减小 3个阶段;滤网内外压力分布有很大的的差异,滤网内侧压力沿 轴 分布从迅速增加到缓慢减小、最后趋于稳定。而滤网外侧压力分布沿 轴的变化很大,特别是在出水口处压力迅速减少, 压力沿 轴的波动幅度较大。滤网内侧压力比外侧的大,两者的压力差沿 轴越来越小,最大压力差为 23 kPa左右,最 小压力差为 0.5 kPa。研 究结 果认 为整个滤 网堵塞不均匀 ,滤 网堵塞呈现从尾 部开始 向出水 口方 向发展 的趋势 ,对后续滤 网的冲洗排污产生重要影响。该文建议在设定最佳排污压差时需要慎重考虑。 关键词:流场;流速;压力;鱼雷网式过滤器;数值模拟;湍流模型 doi:10.119750.issn.1002—6819.2017.03.014 中图分类号:$277.9 5 文献标志码:A 文章编号:1002—6819(2017)一03 0107—06 阿力甫江 -阿不里米提,虎胆 ·吐马尔白,木拉提 -玉赛音,木克然 -阿娃.微灌鱼雷网式过滤器全流场数值模拟 [J].农 业工程学报,2017,33(3):1O7—112. doi:10.119758.issn.1002—6819.2017.03.014 http://www.tcsae.org Alifujiang‘Abulimiti,Hudan’Tumaerbai,Mulati’Yusaiyin,Mukeran’Awa. Numerical simulation on flow field of screen filter with torpedo in micro—irrigation[J].Transactions of the Chinese Society of Agriculutral Engineering(Transactions of the CSAE), 2017, 33(3): 107— 112. (in Chinese with English abstract) doi: 10.11975/j.issn.1002—6819.2017.03.014 http:Nwww.tcsae.org 0 引 言 随着微灌技 术的广泛应 用 ,各种 类型过滤 系统 的研 制开发 得到迅速发展【14】,而且 由此而来 的科研成 果在 提 高灌溉水的利用效率和灌水器均匀度方面起到了极其重 要 的作用 。国内外诸多学者对过滤器优化选 型与配置 J、 实 际应用[ 引、水力性

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