壓力補(bǔ)償?shù)晤^抗堵塞性的數(shù)值模擬

為探明迷宮流道滴頭發(fā)生物理堵塞的成因及過程,采用分段粒徑渾水周期間歇滴灌的試驗(yàn)方法,分別對含沙量、泥沙顆粒粒徑和水溫對滴頭堵塞發(fā)生過程的影響進(jìn)行研究。結(jié)果表明:對于泥沙顆粒粒徑小于0.1mm的渾水滴灌而言,粒徑越小越易造成滴頭堵塞,且其堵塞程度隨渾水含沙量的升高而急劇升高;存在造成滴頭堵塞的敏感粒徑范圍,在夏季灌溉時(shí)小于0.031mm的粒徑為易堵塞粒徑;水溫是影響滴頭堵塞的重要因素,水溫越高滴頭的抗物理堵塞性能越好。

應(yīng)用非定常模型對迷宮滴頭三維非定常流動進(jìn)行了模擬?；跇?biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型和vof多相流模型,得到了流道內(nèi)的速度、壓力分布及滴頭的水力特性,分析了水滴從形成到滴落的全過程。結(jié)果表明非定常模型計(jì)算值與實(shí)測數(shù)據(jù)吻合良好,其精度高于定常模型計(jì)算結(jié)果。

通過自行設(shè)計(jì)裝置,利用水擊清除微壓微管滴頭物理顆粒,結(jié)果表明:在毛管尾部設(shè)置尾閥開關(guān)裝置,調(diào)節(jié)尾閥開、關(guān)時(shí)間,由此在毛管沿線產(chǎn)生的水擊脈動壓強(qiáng)能夠清除微管滴頭物理顆粒堵塞。從理論角度闡述了毛管內(nèi)水擊脈動壓強(qiáng)產(chǎn)生的機(jī)理,分析了微壓微管滴頭物理顆粒堵塞的成因,并用自編運(yùn)算軟件顯現(xiàn)水擊壓強(qiáng)沿毛管沿線的變化過程,依此提出了水擊可以作為清除微壓微管滴頭物理顆粒堵塞的一種解決方案。

滴頭是滴灌系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,滴頭的堵塞影響灌水均勻性和使用壽命,制約著滴灌技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,滴頭的堵塞及防堵塞措施成為滴灌技術(shù)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。綜述了近年來在滴灌堵塞問題上的研究成果,包括由水質(zhì)因素、滴頭流道結(jié)構(gòu)因素、滴頭加工制造因素和滴灌系統(tǒng)運(yùn)行因素引起滴頭堵塞問題,以及合理配置過濾設(shè)備、化學(xué)處理堵塞、設(shè)計(jì)抗堵滴頭結(jié)構(gòu)、合理設(shè)計(jì)滴頭流道、加強(qiáng)滴灌系統(tǒng)運(yùn)行管理等防堵措施。

針對再生水水質(zhì)復(fù)雜,污染物眾多,其在農(nóng)業(yè)滴灌上的應(yīng)用對滴灌系統(tǒng)的抗堵塞能力要求更高的特點(diǎn),采用6種滴頭進(jìn)行約360h的再生水滴灌試驗(yàn),測定了再生水滴灌條件下滴頭堵塞規(guī)律,探討了滴頭流道尺寸參數(shù)對于堵塞規(guī)律的影響,并采用環(huán)境掃描電子顯微鏡技術(shù)分析了滴頭堵塞物質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)結(jié)果表明:不同流道結(jié)構(gòu)的滴頭抗堵塞能力明顯不同,各類滴頭流量下降的幅度范圍為14.4%～72.2%;流道水力直徑、流道長度、鋸齒高度和鋸齒間距等參數(shù)都影響著堵塞的發(fā)生,其中以水力直徑代表性最好,分區(qū)域地呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;微生物、胞外多聚物以及顆粒物質(zhì)混合形成的絮狀結(jié)構(gòu),構(gòu)成了滴頭流道內(nèi)的主要沉積物;堵塞過程的發(fā)生往往是以微生物富集開始的。試驗(yàn)結(jié)果有助于進(jìn)一步提高再生水滴灌的應(yīng)用水平。

鉆頭軸承的壽命不僅取決于軸承材質(zhì),更取決于工作環(huán)境。密封圈的作用是將泥漿隔離在軸承腔之外,使軸承能工作在一個(gè)良好環(huán)境中。軸承失效的主要原因是密封圈先期失效,密封圈失效除其自身質(zhì)量外,主要與密封圈兩側(cè)的壓差有關(guān),過大的壓差是造成密封圈失效的主要原因。介紹了減小壓差的壓力補(bǔ)償系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展。

基于濕度傳感器及壓力補(bǔ)償式滴頭的中央綠化帶智能微灌技術(shù)研究

應(yīng)用cfd模擬滴頭內(nèi)部流體特性,分析了流道長度、寬度、深度與滴頭水力性能的關(guān)系。結(jié)果表明,當(dāng)其他流道結(jié)構(gòu)參數(shù)保持不變時(shí),滴頭流量隨著流道長度的增大而減小,隨著寬度與深度的增大而增大;流道長度、流道寬度和流道深度均對滴頭流態(tài)指數(shù)影響不顯著,與流量系數(shù)呈指數(shù)關(guān)系,流量系數(shù)隨著流道長度的增大而減小,隨著流道寬度和深度的增大而增大。

分析了一種具有負(fù)載傳感功能的壓力補(bǔ)償閥芯的受力情況.對腔內(nèi)流體運(yùn)用動量守恒定理建立數(shù)學(xué)模型,并利用泰勒級數(shù)展開式使其線性化.建立閥芯的運(yùn)動微分方程,由routh-hur-witz穩(wěn)定判據(jù)給出了穩(wěn)定條件,并分析了特征參數(shù)對閥性能的影響.數(shù)值模擬閥腔內(nèi)流體流動的結(jié)果表明:閥腔底部區(qū)域的壓力可以看作是一個(gè)恒定值,而不是位移的函數(shù).集成運(yùn)用visualbasic和matlab分析了壓力流量增益系數(shù)、動量變化等對穩(wěn)定性的影響.仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,若使液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全功率平穩(wěn)控制,則需要合理選用彈簧剛度和合理設(shè)計(jì)補(bǔ)償閥口的開口幅度.

基于simple-c算法,對無堵塞泵的內(nèi)部三維不可壓湍流流動進(jìn)行了數(shù)值模擬.在計(jì)算過程中采用雷諾時(shí)均n-s方程和修正了的k-ε湍流模型,計(jì)算在貼體坐標(biāo)系和交錯(cuò)網(wǎng)格中進(jìn)行,從而揭示出無堵塞內(nèi)湍流流動的速度分布、壓力分布規(guī)律,及其湍動能分布規(guī)律,并對無堵塞泵進(jìn)行了性能預(yù)測,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化.

近幾年來，我國花卉產(chǎn)業(yè)逐漸壯大，花卉種植品種不斷增多，花卉灌溉方式也開始多元化發(fā)展， 本文就常用的灌溉方式進(jìn)行分析。 滴灌是指所用灌水器以點(diǎn)滴狀或連續(xù)細(xì)小水流等滴灌形式澆灌作物的灌溉系統(tǒng)。滴灌系統(tǒng)中常見的灌水器有 滴頭、滴箭、滴灌管、滴灌帶等。滴灌系統(tǒng)是最先進(jìn)的灌溉方式之一，采用滴灌，可以避免其他灌溉方式灌水 后濕度過大易引起作物染病的弊端，因此滴灌可以說是絕大多數(shù)溫室花卉灌溉系統(tǒng)的最佳選擇。 滴灌系統(tǒng)具有省工、省水、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、增產(chǎn)、適應(yīng)范圍廣、易于實(shí)現(xiàn)自動控制等優(yōu)點(diǎn)，還可以配合 施肥設(shè)備，精確地對花卉進(jìn)行隨水追肥或施藥等作業(yè)。其不足之處是設(shè)備投資較高、系統(tǒng)的抗堵塞性能差， 因此滴灌對水質(zhì)要求較高。河北潤田節(jié)水設(shè)備有限公司專業(yè)經(jīng)營與溫室、大棚、大田、山區(qū)、園林 綠化等節(jié)水灌溉工程有關(guān)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、材料供應(yīng)、施工安裝、售后服務(wù)、設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)等， 我們將以最好的技術(shù)，優(yōu)異的質(zhì)量，良好

針對張海平博士在"定壓差閥"一文中的一些觀點(diǎn)和目前液壓界的流行觀點(diǎn),結(jié)合個(gè)人對減壓閥的認(rèn)識和使用經(jīng)驗(yàn),提出幾點(diǎn)注釋與張海平博士商榷,并供同行參考。

全射流噴頭旋轉(zhuǎn)過程中通過靜片和動片改變進(jìn)口截面調(diào)節(jié)流量壓力,使其達(dá)到變量噴灑的效果。應(yīng)用fluent軟件,采用標(biāo)準(zhǔn)湍流模型對噴頭進(jìn)行三維數(shù)值模擬,分析了進(jìn)口邊界條件,計(jì)算不同旋轉(zhuǎn)角度下噴頭內(nèi)部流場變化,得到動靜片下游壓力隨旋轉(zhuǎn)角度的增大而增大,動靜片間軸向間隙對壓力變化影響較小,通過出口流速計(jì)算射程值與試驗(yàn)進(jìn)行對比,得到試驗(yàn)值與模擬值基本一致。

壓力管道系統(tǒng)中存在流體和結(jié)構(gòu)之間的耦合。對壓力管道的流固耦合現(xiàn)象進(jìn)行分析,建立了流固耦合的有限元數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用有限元軟件ansys模擬流體介質(zhì)通過管道彎頭,對壓力管道彎頭在不同約束條件下的流固耦合現(xiàn)象進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算,并進(jìn)行了壓力,溫度,流線型分析等。計(jì)算結(jié)果表明流固耦合作用對壓力管道系統(tǒng)的運(yùn)行有重大影響,驗(yàn)證了壓力管道考慮流體介質(zhì)、速度、壓力的影響,并為特種設(shè)備的制造提供了設(shè)計(jì)方向和重點(diǎn)檢驗(yàn)方向。

在以同位網(wǎng)格為基礎(chǔ)的簡單流場壓力計(jì)算中,通常采用動量插值方法來平抑流場中的壓力波動現(xiàn)象;但是對于建筑風(fēng)場等復(fù)雜的鈍體繞流問題,由該平抑方法得到的收斂風(fēng)壓場仍可能存在小幅波動。為徹底解決同位網(wǎng)格格式下的壓力波動,除采用動量插值方法外,本文提出了在壓力校正方程的界面流速中添加壓力梯度差值項(xiàng)的方法。算例分析表明,該方法計(jì)算得到的建筑風(fēng)壓場完全避免了壓力波動現(xiàn)象,風(fēng)壓解與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。

應(yīng)用大型通用有限元分析軟件ansys的生死單元功能對涵洞土體的分層回填施工過程進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了卵形拱涵和箱形涵的垂直土壓力分布規(guī)律,比較了分層回填數(shù)值模擬和整體計(jì)算2種方法得到的垂直土壓力集中系數(shù)的差別。實(shí)測卵形拱涵的應(yīng)力結(jié)果表明分層回填數(shù)值模擬的計(jì)算結(jié)果更符合工程實(shí)際。

現(xiàn)有的盾構(gòu)隧道開挖模擬,都是將掌子面上的土艙壓力設(shè)定為定值。事實(shí)上,隧道掌子面上的土艙壓力時(shí)刻在變。結(jié)合北京軌道交通l8盾構(gòu)隧道開挖的工程實(shí)例,基于box-muller方法,將均勻分布隨機(jī)數(shù)變換為正態(tài)分布隨機(jī)數(shù),并將其作為波動的土艙壓力施加在數(shù)值模型上,以分析波動的土艙壓力對盾構(gòu)施工引起地表沉降的影響。

根據(jù)滴灌實(shí)際運(yùn)行情況,采用分段粒徑渾水持續(xù)灌溉的試驗(yàn)方法,分析了泥沙顆粒粒徑及進(jìn)口壓力對迷宮式流道滴頭的流量、均勻度及堵塞的影響。結(jié)果表明:在粒徑小于0.125mm的泥沙顆粒中,較小顆粒的制紊效應(yīng)要大于較大顆粒的制紊效應(yīng),泥沙顆粒粒徑及進(jìn)口壓力均是影響灌溉均勻度的因素;含沙量較低時(shí)(0.5g/l),粒徑是影響滴頭堵塞的主要因素,在0.0308~0.125mm粒徑范圍內(nèi),粒徑較小時(shí)更容易引起堵塞,進(jìn)口壓力不同時(shí)容易引起堵塞的敏感粒徑范圍不同,壓力為0.15及0.105mpa時(shí),敏感粒徑為0.045~0.075mm,進(jìn)口壓力降至0.075mpa后,敏感粒徑為0.0308~0.045mm;連續(xù)灌溉條件下壓力不是影響滴頭堵塞的主要因素。

為了解決滴灌水直接輸送根際和滴頭堵塞的技術(shù)問題,開發(fā)研制了一種可埋于地下的多變量抗堵塞滴頭。經(jīng)山地紅棗不同灌溉試驗(yàn)證明,滴灌、滲灌、根際滴灌產(chǎn)量比不灌溉分別增產(chǎn)12075、15145和15150kg/hm2;wue分別提高66.94%、72.07%、72.07%,凈收入分別增加62536.0、73494.0、76086.0元/hm2。滴灌、滲灌、根際滴灌年使用折舊期分別為8、6、12年。

通過三維數(shù)值分析軟件flac3d分別模擬了phc管樁的開口樁以及閉口樁的單樁豎向抗壓承載力,分析了土塞效應(yīng)對phc管樁豎向抗壓承載力的影響因素,進(jìn)而得出了一些有益的結(jié)論。

滴灌帶、滴灌管已成為缺水地區(qū)特別是我國西部干旱地區(qū)廣泛用于節(jié)水灌溉的重要農(nóng)資產(chǎn)品,《塑料節(jié)水灌溉器材壓力補(bǔ)償式滴頭及滴灌管(gb/t19812.2-2005)》設(shè)置了諸多技術(shù)指標(biāo),通過對該標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)逐項(xiàng)分析和探討,提出了相應(yīng)的觀點(diǎn)和看法,也闡述了新疆目前滴灌帶、滴灌管的質(zhì)量狀況,以供參考。

為了研究動靜干涉對混流泵內(nèi)部流動非定常壓力脈動特性的影響,在混流泵進(jìn)口截面、動靜耦合面以及出口截面取若干壓力脈動監(jiān)測點(diǎn),采用rngk-ε湍流模型和滑移網(wǎng)格技術(shù),對混流泵全流場進(jìn)行三維非定常湍流計(jì)算.計(jì)算了葉輪進(jìn)口截面、動靜耦合面以及出口截面的壓力脈動,利用快速傅里葉變換進(jìn)行分析,得到了不同特征截面的壓力脈動的頻率和幅值,并進(jìn)行外特性試驗(yàn)驗(yàn)證.結(jié)果表明:從輪轂到輪緣,壓力脈動最大幅值發(fā)生在葉輪出口輪緣側(cè),而壓力脈動最小幅值出現(xiàn)在葉片進(jìn)口輪轂側(cè),葉輪進(jìn)口和葉輪導(dǎo)葉間輪緣處監(jiān)測點(diǎn)的幅值約為輪轂處監(jiān)測點(diǎn)幅值的2倍;從葉輪進(jìn)口到導(dǎo)葉出口位置,壓力脈動呈現(xiàn)出逐漸增強(qiáng)的趨勢.壓力脈動最大值發(fā)生在導(dǎo)葉出口監(jiān)測點(diǎn),且存在一個(gè)低頻壓力脈動;在60%～85%設(shè)計(jì)流量工況范圍內(nèi),揚(yáng)程-流量特性曲線出現(xiàn)正斜率不穩(wěn)定特性,數(shù)值計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果存在一定差異.