| 微灌砂石过滤器滤帽水力性能试验及内部流场模拟 |
| |
| 引用本文： | 蔡九茂,翟国亮,吕谋超,刘杰云,张文正.微灌砂石过滤器滤帽水力性能试验及内部流场模拟[J].农业工程学报,2020,36(13):67-74. |
| |
| 作者姓名： | 蔡九茂 翟国亮 吕谋超 刘杰云 张文正 |
| |
| 作者单位： | 中国农业科学院农田灌溉研究所/农业农村部节水灌溉工程重点实验室,新乡453002;中国农业科学院农田灌溉研究所/农业农村部节水灌溉工程重点实验室,新乡453002;中国农业科学院农田灌溉研究所/农业农村部节水灌溉工程重点实验室,新乡453002;中国农业科学院农田灌溉研究所/农业农村部节水灌溉工程重点实验室,新乡453002;中国农业科学院农田灌溉研究所/农业农村部节水灌溉工程重点实验室,新乡453002 |
| |
| 基金项目： | 河南省科技攻关项目（2019-288）；中国农业科学院基本科研业务费（Y2018PT72、FIRI2017-25、FIRI202002-01） |
| |
| 摘 要： | 微灌用砂石过滤器中,集水滤帽是进行过滤过程集水和反冲洗过程散水的关键部件。为了获得滤帽内部流阻特性,改善砂石过滤器水损较大弊端,该研究对国内市场上常用的梯形集水滤帽进行了室内模型试验,测定了滤帽在不同过滤和反冲洗速度下的压降特性,并采用Fluent(15.0)软件对滤帽过滤和反冲洗过程中的流场分布特征进行了数值模拟,研究了滤帽内外的压降分布规律。结果表明:滤帽压降模拟结果和试验测试结果吻合性较好,相对误差3.54%～6.53%。随着滤速升高,滤帽产生的水头损失较滤层水损增长更为显著,反冲洗过程中的滤帽水损要大于过滤状态;通过对滤帽内部流场分析,滤帽水损主要产生于近滤缝区域和芯柱区域,均是由于过水流道突然缩小导致,在滤层滤速为0.030 m/s时,滤缝和芯柱进口处滤速分别为2.57和4.01m/s。结合以上结果,设计了一种扁平球面滤帽结构,增加了滤缝面积,优化了芯柱结构,缩小了滤帽高宽比,通过数值模拟,表明扁平球面滤帽结构有助于改进过滤和反冲洗效果。研究结果可为滤帽选型和优化改进提供参考。
|
| 关 键 词： | 流速 过滤器 水力性能 微灌 砂石过滤器 滤帽 流场模拟 流阻特性 |
| 收稿时间： | 2020/3/18 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/5/23 0:00:00 |
Hydraulic performance experiment and internal flow field numerical simulation for underdrain of micro-irrigation sand filter |
| |
| Cai Jiumao,Zhai Guoliang,Lyu Mouchao,Liu Jieyun,Zhang Wenzheng.Hydraulic performance experiment and internal flow field numerical simulation for underdrain of micro-irrigation sand filter[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2020,36(13):67-74. |
| |
| Authors: | Cai Jiumao Zhai Guoliang Lyu Mouchao Liu Jieyun Zhang Wenzheng |
| |
| Institution: | Farmland Irrigation Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Water Saving Irrigation Engineering, Ministry of Agriculture and Rural Affair, Xinxiang 453002, China |
| |
| Abstract: | |
| |
| Keywords: | flow velocity filters hydraulic performance micro-irrigation sand media filter underdrain element flow field simulation flow resistance characteristic |
| 本文献已被 CNKI 万方数据 等数据库收录！ |
| 点击此处可从《农业工程学报》浏览原始摘要信息 |
| 点击此处可从《农业工程学报》下载免费的PDF全文 |
|
