滴头性能论文-杨小坤

滴头性能论文-杨小坤

导读:本文包含了滴头性能论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:一体化压力补偿式滴头,结构设计,计算流体力学,堵塞

滴头性能论文文献综述

杨小坤[1](2019)在《一体化压力补偿式滴头设计与性能测试》一文中研究指出滴灌,作为一种局部精准灌水方式,具有节水节肥的特点。根据流量对工作压力的适应能力,滴头可以分为压力补偿式滴头和一般滴头,压力补偿式滴头在较大的工作压力变化范围内可以实现流量基本稳定,适应范围更广。目前,国内外常见的压力补偿式滴头多为硅胶片类滴头,该种滴头结构复杂、研发周期长、回收难度大。为了克服硅胶片类压力补偿式滴头“回收难”等问题,本研究以热塑性弹性体(TPE)代替硅橡胶材料,以一种一体化压力补偿式滴头结构设计为出发点,选取不同的滴头迷宫流道结构参数并建立正交试验,借助数值模拟计算软件ANSYS15.0对不同参数组合的滴头进行仿真计算,通过对计算结果的选择与优化,设计出一款一体化压力补偿式滴头。利用双色模注塑机进行滴头试制,分别对滴头的水力性能、抗堵塞性能进行测试;同时,为了探究弹性补偿片对滴头水力性能的影响,通过老化等试验研究了弹性片力学性能对滴头水力性能的影响,初步表明了弹性片力学拉伸指标与滴头水力性能之间的关系。主要结论如下:(1)开发了一种一体化压力补偿式滴头的设计方法。根据一体化压力补偿式滴头设计方法与设计要求,建立可变流道结构参数不同组合的正交试验并通过Fluent对不同结构的一体化压力补偿式滴头模型进行仿真计算,确定可变迷宫流道参数组合为齿尖角34°,流道宽度4mm,流道深度0.4mm,流道单元数12个的结构尺寸。对补偿元件—弹性片进行力学分析,建立了弹性片所受压差与弹性片硬度的关系,根据仿真计算结果确定弹性片的硬度为35~55HA。(2)一体化压力补偿式滴头补偿性能优良,性价比高。对弹性片硬度为30、40HA的一体化压力补偿式滴头进行产品试制并进行水力性能测试,结果表明,弹性片为30HA时,滴头流态指数为0.07,远小于压力补偿式滴头要求值0.2,补偿性能优良;起调压力为35kPa,补偿区间在35kPa~300kPa之间,能够适用于山区丘陵等地势起伏较大的西北干旱、半干旱地区;设计滴头采用一体化结构,结构简单,设计流程简便,减少了模具使用数量,量产时单个滴头成本在0.05~0.1元,是传统“叁件式”滴头成本的15%~35%,生产效率提升50%~150%。(3)一体化压力补偿式滴头抗堵塞性能良好。与两款一般贴片式滴头相比,在试验灌水的泥沙含量为1.0g/L,灌水压力为50kPa时,尽管一体化压力补偿式滴头具有最小的流道结构尺寸及过水断面,在20次灌水后A30滴头仍然有较好抗堵塞性能;在灌水压力为100kPa时,A30滴头堵塞情况与流道过水断面面积相当的B滴头基本一致。(4)当浑水泥沙含量不小于1.0g/L时,滴头有较好的抗堵塞性能。由于滴头流道结构的可变性,当浑水泥沙含量为0.5、0.75g/L时,25次灌水后滴头平均相对流量为80%,大于75%,说明未发生严重堵塞;而当泥沙浓度为1.00g/L时,滴头相对流量在第4次灌水后突然下降到80%以下,个别滴头出现完全堵塞的情况。不同灌水压力对滴头堵塞试验中,灌水压力越小,滴头的抗堵塞性能越好,因此对于流道结构较小的一体化压力补偿式滴头,得益于其较小的起调压力及良好的补偿性能,可以考虑通过降低系统灌水压力的方式减缓滴头的堵塞情况。(5)建立了弹性片的拉伸指标与滴头水力性能之间的关系。高频次灌水的滴头弹性片耐屈挠试验中,滴头流量会随着灌水次数的增加呈先减小后稳定的趋势。通过对不同灌水次数后的TPE弹性片拉伸试验表明,拉伸指标中扯断永久变形量对滴头流量有显着影响(P<0.05),且呈负相关关系,即扯断永久变形量越大,滴头流量越小;大气暴露试验后的材料拉伸试验表明,TPE补偿元件老化后,材料的拉伸断裂伸长率对滴头流量、流量系数、及补偿区间影响显着(P<0.05),呈负相关关系,与起调压力及流态指数呈正相关关系(P<0.05)。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01)

王晓丽,安胜鑫,商振清[2](2018)在《压力补偿式滴头结构优化及性能测试》一文中研究指出灌水器作为滴灌系统的核心部件,其性能直接影响到滴灌系统的灌水质量和使用寿命。【目的】针对我国滴灌系统推广应用中普遍存在的灌水均匀度低、滴头易堵塞等技术问题,在对压力补偿式滴头工作原理研究的基础上,优化设计滴头的压力补偿区和流道结构。【方法】通过对比分析,选定硅胶作为弹性膜片的原材料,并确定了弹性膜片的结构参数;根据Ansys-Fluent软件模拟的不同流道结构的流场分布特点及流道不同结构参数条件下的水力性能特点,确定了滴头流道的结构形式和结构参数。【结果】通过产品试制及实测试验,研发的压力补偿式滴头的制造偏差系数为2.05%,流态指数为0.048,灌水均匀度为96.34%。【结论】结构优化的滴头的压力补偿性能好,灌水均匀度高,可在高效滴灌技术中进一步推广。(本文来源于《灌溉排水学报》期刊2018年06期)

徐路全[3](2018)在《泥沙浓度与系统工作压力对滴头抗堵塞性能的影响研究》一文中研究指出内镶贴片式迷宫流道结构滴头抗堵塞性能主要受滴头的微观结构形式、灌溉水泥沙浓度、系统工作压力和灌溉水温度等的影响。为了探究泥沙浓度与系统工作压力对滴头堵塞的影响规律及提高滴头抗堵塞性能的方法。本文以Φ16滴灌管、Φ16与Φ20的组合滴灌管为研究对象,采用试验因素完全组合的试验方法,筛分选出粒径小于0.10mm的渭河河滩泥沙,配制成泥沙浓度分别为1.00g/L、1.25g/L、1.50g/L的浑水,分别在系统工作压力为25kPa和75kPa下,采用周期性间歇试验观测滴头流量,并结合克里斯琴森均匀系数及滴头相对流量得出Φ16滴灌管滴头的堵塞规律。在得出Φ16滴灌管滴头的堵塞规律后,重新铺设Φ16滴灌管,并用Φ20滴灌管将原Φ16滴灌管堵塞滴头及向前后各延长750mm滴灌管替换,组成组合滴灌管。在相同的泥沙浓度、系统工作压力、相同的试验方法和试验指标下,得出组合滴灌管的堵塞规律和对提高滴头抗堵塞性能的作用,并以此探究解决滴头堵塞的方法。本文的主要结论如下:(1)系统工作压力为25kPa时,滴灌管堵塞部位分布较集中,且较靠近滴灌管末端;系统工作压力为75kPa时,堵塞滴头较均匀地分布在整条滴灌管上。(2)滴灌管堵塞程度并不完全随泥沙浓度增大而加深,部分泥沙浓度较小的浑水堵塞速度快于泥沙浓度较大的浑水,说明在一定的系统工作压力下,存在易造成滴头堵塞的敏感泥沙浓度范围。(3)系统工作压力为25kPa、泥沙浓度为1.25g/L时,组合滴灌管滴头的抗堵塞性能更明显;系统工作压力为75kPa时,组合滴灌管滴头抗堵塞性能随泥沙浓度增大而更明显。(4)相同泥沙浓度下,系统工作压力为75kPa较系统工作压力为25kPa易引起滴头堵塞;组合滴灌管不仅能影响滴灌管滴头的抗堵塞性能,同时还能改变滴头堵塞类型。(5)当灌溉水泥沙浓度一定时,可以考虑优化组合系统工作压力与滴灌管长度来提高滴头抗堵塞性能,同时也可以考虑组合不同类型的滴灌管提高滴头的抗堵塞性能。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2018-05-01)

张建[4](2018)在《25X3工位滴头、滴灌管(带)水力性能试验台设计》一文中研究指出文章主要阐述了25X3工位滴头、滴灌管(带)水力性能试验台的简况,测试原理及结构组成、测试过程及测试结果分析等等,为滴头、滴灌管(带)的测试生产及改进等提供必要的依据。(本文来源于《南方农机》期刊2018年07期)

武志广[5](2017)在《肥液对不同迷宫结构滴头抗堵塞性能影响试验研究》一文中研究指出水肥一体化技术具有节水、节肥的优点;但施肥增加了灌溉用水水质的复杂性,尤其对于地表水源及再生水水源;使用这些水源进行水肥一体化滴灌更易诱发滴头堵塞。为探究施肥对不同流道结构滴头的堵塞情况,及施肥类型和施肥浓度,清水施肥与浑水施肥对滴头堵塞过程的影响。本文选用了四种流道结构,叁种肥料类型,两种水源。采用全组合试验;研究分析了流道结构、施肥类型、施肥浓度及水源条件对滴头堵塞影响的原因。主要得出了以下结论。1.不同流道结构滴头在水肥一体化滴灌过程中滴头堵塞情况不同;多次灌水后,圆弧齿形流道滴头流量降幅较小,圆弧齿形流道结构的抗堵塞性能较高。梯齿形流道滴头堵塞程度较严重,抗堵塞性能较差堵塞风险较大。在滴头流道设计过程中,应增加弧状结构。2.当灌溉用水中没有泥沙悬浮物时,施加尿素对滴头堵塞影响较为显着;施加钾肥对滴头堵塞的影响不太明显,钾肥比尿素更加适合水肥一体化滴灌。清水滴灌施肥尿素浓度较高时更易造成滴头堵塞,钾肥与复合肥抗堵塞性能较好。3.当灌溉水中含有较多泥沙颗粒时,浑水施肥滴灌增加了水质的复杂程度。施加钾肥加速滴头堵塞最显着,而施加尿对滴头堵塞不太明显。施肥滴灌可增加滴头堵塞的风险,堵塞过程主要为化学堵塞与物理堵塞的耦合作用。不同肥料类型造成滴头堵塞的成因不同,尿素与复合肥的堵塞过程主要以肥料的析出为主,钾肥主要以形成的离子化合物沉淀为主。4.当灌溉水为清水时,低浓度施肥对不同流道结构滴头堵塞影响不显着。四种流道结构滴头均适合低浓度施肥滴灌。在高浓度施肥滴灌或浑水施肥滴灌时E1、E2滴头的抗堵塞性能较好,更加适合水肥一体化滴灌;E3、E4滴头的抗堵塞性能较差。5.在浑水尿素施肥后,并不是所有滴头的堵塞程度皆为情况随施肥浓度的增加而愈加严重。随施肥浓度的增大E1滴头的堵塞程度越严重;E2、E3、和E4滴头随施肥浓度的增加其滴头的堵塞则为减轻-严重-减轻的反复堵塞的过程。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2017-05-01)

潘雅阁[6](2017)在《齿形流道结构对滴头水力性能影响的试验研究》一文中研究指出滴头是滴灌系统的核心部件,滴头性能直接影响整个滴灌系统的运行,因此对滴头流道结构参数与水力性能关系的研究对优化滴头性能和提高滴灌系统节水作用具有重要的意义。本文以目前比较应用广泛的齿形流道滴头为研究对象,以流道宽度、流道深度、齿尖角、齿间距、流道单元数和齿高为主要控制参数,设计了30种不同的流道结构,并根据单因素分析结果,进一步以组合因素过水断面面积、流道总长度、流道结构宽深比和弯曲度(流道内水流实际流动路径的弯曲程度)为控制因素。应用计算流体力学软件FLUENT15.0,滴头水力性能测试平台,探索了流道的结构参数对滴头水力性能的影响,得到以下结论:(1)FLUENT15.0为各种工况提供了大量的计算模型以便选择,为了更加精准的模拟滴头流道中的流动特性,本文针对FLUENT15.0提供的二方程k-e湍流模型中的标准k-e湍流模型、RNG k-e湍流模型和Realizable k-e湍流模型,分别应用叁种模型计算并将模拟值与实测值进行对比比较,最终综合考虑时间成本与计算成本,确定了标准的k-e湍流模型较为接近实测值和实用价值,并选择此模型为本试验的计算模型。(2)对滴头单因素结构参数与水力性能参数关系进行分析,结果表明:各个因素对滴头水力性能有不同的显着影响。流量与齿间距和单元数呈负相关,齿间距对流量并没达到显着影响,而单元数达到了显着影响;流道宽度、流道深度、齿高和齿尖角呈正相关,齿尖角对流量未达到显着影响,流道深度对流量达到了显着影响,流道深度和齿高对流量影响达到了较高的显着影响。根据回归分析结果,影响滴头流量的大小顺序依次为流道宽度、单元数、流道深度、齿高、齿间距和齿尖角。滴头不同结构参数对滴头流量系数均达到了显着影响,其中与流道深度、齿尖角和流道单元数达到了较高的显着影响,而与流道宽度、齿间距和齿高达到了显着影响。滴头结构参数与滴头流态指数的相关性并不显着,其中只有齿尖角和流道单元数与流态指数达到了显着影响,其余结构参数如流道宽度、流道深度、齿间距、齿高与流态指数的关系均未达到显着影响。(3)从速度矢量图和压力分布图中,可以清楚的看到滴头内部微观的流动状况,流道内部水流主要分为两个区域,即主流区域与旋涡区域。其中主流区域主要出现在齿尖位置,而旋涡区域主要出现在齿底处。从压力分布图中可以看出压力在进口处最大,随着流道长度的增加压力不断减小。(4)对组合因素与滴头水力性能参数的关系进行分析,结果表明过水断面面积对流量达到了显着影响;流道总长度与滴头流量呈显着负相关的关系;滴头流量与滴头内部水流的弯曲度呈正相关的关系,滴头流量系数与流量相似。滴头流态指数与组合因素之间关系较为复杂,在四个因素中,只有流量总长度与滴头流态指数呈显着的负相关关系,其余叁个因素与滴头的流态指数均未达到显着性影响。从线性回归的结果发现,影响滴头流量最大的因素为过水断面面积,其次大小顺序依次是迷宫流道总长度、流道结构宽深比和结构内部水流弯曲度。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2017-05-01)

于静静,范世峰[7](2016)在《3种滴灌带流道滴头抗堵塞性能对比试验》一文中研究指出对3种不同灌水器流道抗堵塞性能进行了测试,试验结果表明,新流道结构内镶贴片式滴灌带的抗堵塞性能比边缝式滴灌带提高了30%以上,比常规内镶贴片式滴灌带提高1倍以上。新流道结构的贴片式滴灌带既解决了边缝式滴灌带灌水均匀性差,又弥补了常规内镶贴片式滴灌带容易堵塞的缺点,推广应用前景广阔。(本文来源于《农业工程》期刊2016年04期)

刘春景,唐敦兵,王雷,赵泽[8](2016)在《滴灌梯形迷宫滴头水力性能多目标优化》一文中研究指出滴灌技术是农业可持续发展的重要途径,但提高滴灌滴头水力性能的存在诸多难题,滴灌滴头水力性能优化是滴灌技术不断发展的需要。流量系数和流态指数是决定滴头水力性能的两个主要参数,如何提高滴头的水力性能已成为近年来的研究热点,大量研究只是对滴头水力性能进行了单目标分析,滴头水力性能优化涉及到流量系数和流态指数与滴头流道结构参数变量之间的权衡,因此流量系数和流态指数同步优化解决方案显得非常重要。提出基于流量系数和流态指数为目标函数的滴灌滴头水力性能多性能指标(MCPI)优化方法,将田口方法和模糊逻辑相结合,测试和优化滴头水力性能。结果表明,流道宽度、流道深度、流道转角和流道单元数对MCPI影响极显着,它们对MCPI贡献率超过85%,与此同时流量系数和流态指数分别改善了7.91%和6.75%,优化后的流量系数k=0.128、流态指数x=0.506。以最优因素水平组合W1L1D3θ2N3做滴头水力性能试验,实际测得的流量系数k=0.126、流态指数x=0.504,与优化推理值符合较好。(本文来源于《干旱区地理》期刊2016年03期)

王心阳,王文娥,胡笑涛[9](2015)在《滴灌施肥对滴头抗堵塞性能及系统均匀度影响试验研究》一文中研究指出为探明温室滴灌系统随水施肥过程中滴头堵塞影响因素、堵塞机理及滴灌管性能评价方式,根据温室滴灌系统布置方式,通过长周期间歇性灌溉试验,研究了N、P、K肥分别单施情况下各肥对φ16滴灌管及φ8小管径滴灌管灌溉均匀度及滴头流量的影响,并利用场发射扫描电镜观测了流道内沉积物。结果表明:φ8滴灌管中后段滴头易先堵塞并分别逐渐向上、下游延伸,φ16管滴头堵塞一般由后端向管前端逐渐发展;φ8管P肥灌溉中8次随水施肥后Cu仅在50%,滴头有效率仅达75%,K肥灌溉时Cu几乎为0,滴头有效率仅50%,严重影响灌溉质量,φ8管在随水施肥过程中抗堵塞性、施肥均匀性均低于φ16管;滴灌系统随水施肥的堵塞位置大多为滴头流道入口,应优化滴头流道入口结构以提高滴头抗堵塞性。(本文来源于《中国农村水利水电》期刊2015年11期)

汪军,刘云锋[10](2015)在《多滴头小管径滴灌系统水力性能试验研究》一文中研究指出通过多滴头小管径滴管系统灌水试验研究,评价流量与水头压力关系,进而进行灌水器的综合性能指标分析与评价。结果表明:在额定压力工作条件下,灌水器的制造偏差小于5%,等级为优等;灌水器的灌水均匀度大于95%,灌水均匀性良好;灌水器的水头损失比例为3%,损失比例较小,适宜于温室灌溉。(本文来源于《广东水利水电》期刊2015年09期)

滴头性能论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

灌水器作为滴灌系统的核心部件,其性能直接影响到滴灌系统的灌水质量和使用寿命。【目的】针对我国滴灌系统推广应用中普遍存在的灌水均匀度低、滴头易堵塞等技术问题,在对压力补偿式滴头工作原理研究的基础上,优化设计滴头的压力补偿区和流道结构。【方法】通过对比分析,选定硅胶作为弹性膜片的原材料,并确定了弹性膜片的结构参数;根据Ansys-Fluent软件模拟的不同流道结构的流场分布特点及流道不同结构参数条件下的水力性能特点,确定了滴头流道的结构形式和结构参数。【结果】通过产品试制及实测试验,研发的压力补偿式滴头的制造偏差系数为2.05%,流态指数为0.048,灌水均匀度为96.34%。【结论】结构优化的滴头的压力补偿性能好,灌水均匀度高,可在高效滴灌技术中进一步推广。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

滴头性能论文参考文献

[1].杨小坤.一体化压力补偿式滴头设计与性能测试[D].西北农林科技大学.2019

[2].王晓丽,安胜鑫,商振清.压力补偿式滴头结构优化及性能测试[J].灌溉排水学报.2018

[3].徐路全.泥沙浓度与系统工作压力对滴头抗堵塞性能的影响研究[D].西北农林科技大学.2018

[4].张建.25X3工位滴头、滴灌管(带)水力性能试验台设计[J].南方农机.2018

[5].武志广.肥液对不同迷宫结构滴头抗堵塞性能影响试验研究[D].西北农林科技大学.2017

[6].潘雅阁.齿形流道结构对滴头水力性能影响的试验研究[D].西北农林科技大学.2017

[7].于静静,范世峰.3种滴灌带流道滴头抗堵塞性能对比试验[J].农业工程.2016

[8].刘春景,唐敦兵,王雷,赵泽.滴灌梯形迷宫滴头水力性能多目标优化[J].干旱区地理.2016

[9].王心阳,王文娥,胡笑涛.滴灌施肥对滴头抗堵塞性能及系统均匀度影响试验研究[J].中国农村水利水电.2015

[10].汪军,刘云锋.多滴头小管径滴灌系统水力性能试验研究[J].广东水利水电.2015

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