齿型迷宫灌水器抗堵塞性能分析与结构优化模拟
杨彬
吴勇
王建东
马晓鹏
王海涛
张彦群
莫彦
1.中国水利水电科学研究院水利研究所,北京 100048;中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,北京 1000812.全国农业技术推广服务中心,北京,1001253.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,北京,1000814.新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所,乌鲁木齐,8300915.中国水利水电科学研究院水利研究所,北京,100048
摘要：[目的]揭示齿型迷宫流道灌水器物理堵塞的内在流动特性成因,同步优化提出高抗堵型齿型灌水器流道结构.[方法]基于CFD数值模拟技术中的Workbench数值计算平台,对5种不同齿型流道结构(含改进后流道结构)的灌水器进行水砂两相流数值模拟计算,分析了不同齿型结构水流流速、流道内湍动能、湍动能耗散率分布规律及物理颗粒运动轨迹等.[结果]提出了齿型流道结构优化改进方案,优化后的流道结构增加了灌水器内低速区域面积和低速区域湍动能值,区间湍动能范围同比最高提升了52％～200％,同时提高了物理颗粒的运移速率,减少了颗粒运移路程和滞留时间,提升了齿型迷宫灌水器的抗堵塞性能[结论]齿型流道灌水器的抗堵塞性能与流道内低速区的流体速度及流道内湍动能大小分布密切相关,流速和湍动能较大的区域不易造成堵塞;湍动能最大值均出现在主流区,并且在齿尖迎水区达到最大;湍流动能耗散率分布与湍动能分布具有十分相似的规律,湍动能耗散最严重的区域分布在齿尖处,齿尖结构对灌水器的消能效果起关键性作用.
关键词：灌水器抗堵塞性能湍动能结构优化湍动能耗散率
分类号：S275.6(农田水利)
论文发表日期：2019-01-01
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 84-89,128 )
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