滴灌系統(tǒng)網(wǎng)式與疊片式過濾器工作性能及影響因素研究.pdf

1、滴灌是一種高效節(jié)水灌溉技術(shù)，但由于滴灌灌水器的流道或孔口尺寸微小，容易發(fā)生堵塞。為了防止和減緩堵塞，滴灌系統(tǒng)首部需設(shè)置過濾器。過濾器作為滴灌系統(tǒng)的關(guān)鍵性設(shè)備，其工作性能直接影響整個(gè)滴灌系統(tǒng)運(yùn)行效果。研究過濾器的工作性能及影響因素對(duì)保證滴灌系統(tǒng)長(zhǎng)期正常穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的指導(dǎo)作用和實(shí)用價(jià)值。
　　本文以網(wǎng)式120目、網(wǎng)式150目、疊片120目、疊片150目過濾器為研究對(duì)象，進(jìn)行了不同流量下的過濾器水力性能及不同泥沙含量和流量條件下和隨

2、水施肥條件下過濾器的過濾性能試驗(yàn)，并應(yīng)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法進(jìn)行了過濾器內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬研究，得到以下主要結(jié)論:
　　(1)通過過濾器水力性能試驗(yàn)，得到了清水條件下四種過濾器水頭損失隨流量變化的曲線，結(jié)果表明:四種過濾器的局部水頭損失均隨著系統(tǒng)過流量的增加而增加。相同流量時(shí)，4種過濾器的局部水頭損失不同，其大小順序?yàn)?hj疊150＞hj疊120＞hj網(wǎng)150＞hj網(wǎng)120。
　　(2)根據(jù)網(wǎng)式及疊片式兩類過濾器的內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)

3、果，發(fā)現(xiàn)過濾器的過濾元件附近流速分布很不均勻，整個(gè)過濾面過濾不均勻，導(dǎo)致過濾效率降低;過濾器的水頭損失主要來(lái)自于過濾元件的阻力以及過濾器進(jìn)出口與筒體連接處的邊界變化;過濾器的筒體底部流速幾乎為零，該區(qū)域極易沉積泥沙。
　　(3)渾水條件下過濾器的局部水頭損失隨運(yùn)行時(shí)間呈現(xiàn)先緩慢后急劇增加的趨勢(shì)。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間隨流量含沙量的增加變短。試驗(yàn)中網(wǎng)式120目適宜運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，一般情況下能滿足一次灌水要求，無(wú)需進(jìn)行沖洗。從過濾器對(duì)泥沙的處理情

4、況來(lái)看，過濾器的除沙率隨流量增大而減小，除沙率在不同含沙量下變化并不明顯，對(duì)高目數(shù)過濾器除沙率大于低目數(shù)的，疊片過濾器的除沙率高于網(wǎng)式過濾器。
　　(4)在隨水施肥過程中，施用磷肥時(shí)，120目網(wǎng)式過濾器在灌水90min時(shí)發(fā)生堵塞，而120目疊片過濾器在灌水初始就發(fā)生堵塞，不滿足滴灌施肥的要求。堵塞過程由物理堵塞和化學(xué)堵塞共同作用引起的，發(fā)生堵塞的過濾元件上堵塞物質(zhì)的分布不均勻。
　　(5)運(yùn)用FLUENT軟件對(duì)網(wǎng)式和疊片過濾