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国家自然科学基金(51279156): 作品数：10 被引量：59H指数：4; 相关作者：白丹郭霖王新端何靖田济扬更多>>; 相关机构：西安理工大学华北水利水电大学中国水利水电科学研究院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金陕西省农业科技攻关项目更多>>; 相关领域：农业科学水利工程更多>>

双向对冲流滴灌灌水器水力性能与消能效果被引量：16: 2016年; 双向对冲流滴灌灌水器是1种可形成急转流、正反双向流、以及对冲混掺流等加大能量耗散效果的新型灌水器。为研究灌水器的水力性能以及流道几何参数对水力特性的影响,取灌水器几何参数作为因素,采用正交设计安排25组试验方案,开展水力性能测试,计算流道的局部损失系数,同时对正交试验结果进行直观和方差分析,建立几何参数与流态指数的回归模型。结果表明,灌水器流态指数为0.432～0.464,其水力性能良好。单元流道的局部损失系数为6.698～19.130,显示优越的消能效果。挡水件与分水件最大过水通道宽度对流态指数的影响最大。建立的几何参数与流态指数之间的回归模型R2=0.94,且验证表明其估算值与试验值相对误差小于5%,可可靠地估算流态指数。研究可为双向对冲流滴灌灌水器水力性能预研和评估、结构优化提供参考。; 郭霖白丹王新端何靖周文程鹏; 关键词：消能流速滴灌灌水器局部水头损失

喷灌双向流稳流器及支管水力性能研究: 结合室内试验、数值模拟和理论分析互相结合的方法，对喷灌双向流稳流器水力性能及其对喷灌支管水力性能的影响展开研究，对提高喷灌灌水质量和经济效益，具有一定的指导意义。主要研究成果如下：　　(1)制作2种结构参数不同的双向流稳...; 任培琦; 关键词：喷灌机械支管水力性能; 文献传递

基于Fluent软件的滴灌双向流流道灌水器水力性能数值模拟被引量：41: 2014年; 开展滴灌双向流流道数值模拟研究,对提高灌水器研发效率,降低研发成本,分析流道消能机理具有重要意义。通过Fluent软件计算的数值模拟结果和试验数据的对比,重点研究了网格划分和湍流模型选取对模拟精度的影响,以及流道的消能机理。结果表明:当网格划分为0.2 mm,分别采用Realizable k-ε模型与标准k-ω模型模拟时,模拟值与实测值的相关系数均高于0.998,数值模拟精度和计算效率较高;且流道的进口压力越大,反向水流与正向水流的比值越大,流态指数越小,水力性能越好,特别是在灌水器压力低于0.10 MPa区间,流态指数低于迷宫式流道;从流道的速度矢量图可以明显的看出正向水流与反向水流的分布与混掺过程;分析流道压力分布图,发现流道内压力在正、反向水流混掺后大幅度下降,进一步验证了双向流流道的消能机理与消能效果。; 田济扬白丹于福亮王新端郭霖; 关键词：滴灌湍流灌水器水力性能

双向流滴灌灌水器消能机理PIV试验研究被引量：1: 2019年; 滴灌灌水器流道内部水流运动特性与其水力性能密切相关。该文以双向流滴灌灌水器为研究对象,利用粒子成像测速技术(PIV, particle image velocimetry),分别在30 kPa和130 kPa进口压力条件下,观测灌水器流道内部水流运动特征,获取水流流速和湍流强度等水流运动的分布特性,据此分析了流道的消能机理。结果表明:流道内正向和反向水流形成了双S型主流流动及漩涡流动,水流流动呈现为紊流状态;灌水器进口压力的增加并未显著改变流道水流运动特征及漩涡的分布位置;在流道分流处、转角处及混掺处水流流速变化较为剧烈,为流道主要消能位置;随着进口压力升高,正向和反向水流在混掺前与混掺后的流速差均显著增加,有利于提高流道对冲、混掺消能效果;反向水流在混掺前与混掺后的流速差均高于正向水流,且随着压力升高,两者的差距显著增加,说明反向水流在混掺消能过程中的作用大于正向水流;流道湍流强度大部分在0.1-0.4之间,紊流程度较高,有利于在流道中消除多余能量,以确保灌水器出流量稳定。研究结果从微观角度揭示了双向流滴灌灌水器在不同进口压力下的消能机理,可与宏观试验及数值模拟相结合,为进一步优化流道结构及提高双向流滴灌灌水器水力性能奠定理论基础。; 王新端白丹郭霖; 关键词：滴灌灌水器双向流道流场特性消能 PIV

改进型双向流流道滴灌灌水器参数设计研究被引量：2: 2020年; 为研究改进型双向流流道滴灌灌水器水力性能及其与结构参数之间的关系,利用正交试验设计法,取灌水器的6个结构参数作为因素,形成25组方案,在0.05~0.25 MPa 5个不同压力下,进行水力性能测试。结果表明,25组方案流态指数为0.401~0.498,0.10 MPa时的最小流量为1.50 L/h,其水力性能良好,且流量相对较小。极差分析结果显示,挡水件与流道上壁间夹角α对流态指数影响最大,且呈正相关;利用回归分析,建立6个结构参数与流态指数间的回归模型,结果显示其相关性良好;试验验证表明,该回归模型能较准确地预测流态指数,实现了改进型双向流流道参数化设计,并对其结构优化具有一定的理论参考。; 李嘉露周颖明史可梅; 关键词：滴灌灌水器参数设计水力性能

新型滴灌双向流道参数化设计研究: 2017年; 针对双向流道挡水件中后部存在较大低流速区的问题,对原有结构改进后提出新型双向流道结构。为了研究新型双向流道结构参数对其水力性能的影响,选取5个关键参数作为试验因素。采用均匀试验设计方法,设计8组试验方案制作流道样件,分别在不同水头压力下测得各流道样件出流量,计算其流态指数及流量系数。采用通径分析定性地分析各结构参数对水力性能的影响效应。利用多元线性回归分析,建立了流态指数和流量系数与5个结构参数之间的量化模型,并通过试验验证了其准确性和可行性。结果表明,挡水件底部高度是流态指数的主要增进因子,而分水件与上挡水外壁的距离是其主要限制因子;挡水件垂直部分高度是流量系数的主要决策变量,且各参数都为增进因子。建立的量化关系模型效果显著,准确性高,定量地揭示了流道结构参数与其水力性能的关系,对设计性能良好的双向流道有一定指导意义。; 王新端白丹郭霖何靖; 关键词：滴灌双向流道水力性能参数化设计通径分析

双向对冲流灌水器模拟精度综合评价指标: 2020年; 为了评价数值模拟方法对双向对冲流灌水器的计算精度和适用性,设计3种灌水器样机,以试验测得的流量值与PIV测得的流速值为依据,提出评价模拟精度的宏观流量评价指标和微观流速评价指标.从宏观和微观2个角度评价15种数值模拟组合方案与试验结果的吻合程度,并建立综合评价指标模型,采用变异系数法计算2个评价指标的权重系数.结果表明:采用宏观评价指标得到增强壁面函数和RNG k-ε模型的流量偏差率最小,其宏观评价指标值为1.592%;采用微观评价指标得到增强壁面函数和SST k-ω模型的流速偏差率最小,其微观评价指标值为2.095%,2个指标的权重系数分别为0.6和0.4;对其进行综合评价,其中增强壁面函数和SST k-ω模型的综合评价指标值最小,为2.031%;进一步验证综合评价模型,其验证样机的模拟值与实测值的综合评价指标值为1.307%,证明了灌水器模拟精度综合评价指标的准确性.综合评价指标的建立提供了一种分析数值模拟精度的思路.; 郭霖白丹白丹王新端周文程鹏; 关键词：滴灌灌水器流速评价指标

Experimental study on calculation model of labyrinth emitter discharge under subsurface drip irrigation被引量：1: 2014年; For different texture of soils,the grain composition is different with significant changes.Since the emitter of subsurface drip irrigation(SDI)is buried in the soil,emitter discharge is influenced by soil properties.An experiment was conducted to investigate the relationship between the soil properties with emitter working pressure and emitter discharge of SDI.Selecting three different grain composition soils,and emitter working pressure,as well as soil clay content,soil bulk density and initial soil moisture content respectively as influence factors of emitter discharge of SDI,the experimental scheme was gained by uniform design.A calculation model for determination of the SDI emitter discharge was established by regression analysis with the first two kinds of soil test data,and its reliability was verified by the third kind of soil test data.The model is simple with high accuracy,easy to use,and lays the foundation to study hydraulic elements of SDI field network,especially taking the soil clay content as an influencing factor has widened the scope of application of the model.The achievement is of great significance for design and management of SDI.; Hou WenBai DanZhou Wen; 关键词：EMITTER DISCHARGE

竖管灌水器技术参数对土壤水分入渗特性的影响: 2019年; 地下灌溉竖管灌水技术是一种新型的灌水技术。研究压力水头和竖管直径对砂质壤土地下灌溉竖管入渗特性的影响,对研究竖管地下灌溉管网系统水力特性具有重要意义。采用竖管灌水器入渗试验装置,分别测定了不同时刻粉质壤土在0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和3.0 m压力水头,以及竖管直径为4、8、12和16 mm条件下累积入渗量的变化过程。结果表明:压力水头对累积入渗量影响较大,随入渗时间延长,其影响程度减弱;竖管直径与累积入渗量呈显著的正相关关系,但随着管径的增大,对累积入渗量的影响程度减小;对构建的经验公式进行T检验、F检验和相关性系数R检验,表明压力水头和竖管管径对累积入渗量有显著性影响;压力水头、竖管直径作用下累积入渗量的试验值与经验公式计算值的相关系数分别为0.997和0.998,表明其能够较好地反映累积入渗量和影响因素之间的关系。研究结果对地下灌溉竖管入渗的进一步研究有一定的借鉴意义。; 何靖白丹; 关键词：地下灌溉管径

双向流柱状滴灌灌水器水力性能研究: 将双向流结构和柱状灌水器结合形成双向流柱状灌水器。本文主要研究对冲式双向流柱状滴灌灌水器以及八字形双向流柱状滴灌灌水器的水力性能以期这种新型柱状灌水器可应用于工程实际中。本文采用试验与仿真模拟相结合的方法，按照正交设计方...; 吴山山; 关键词：结构参数水力性能; 文献传递

国家自然科学基金(51279156)

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