免烧微孔陶瓷渗灌灌水器制备与性能研究

旨在确定免烧微孔陶瓷的配比,开发出一种价格低廉的免烧微孔陶瓷灌水器。通过改变硅藻土的含量,分析了免烧微孔陶瓷开口孔隙率和灌水器水力特性的变化规律,筛选出兼备良好出流能力和耐久性的灌水器。最后测试了灌水器在土壤中的渗流特性,灌水器在土壤中渗流流量随时间逐步减小,最终趋于稳定。结果表明:硅藻土的添加能有效改善灌水器的出流能力,其中硅藻土含量为5%的微孔陶瓷灌水器兼有优良的出流能力和耐久性,是一种适合应用于渗灌灌水器的新型材料。     

肥沙对微孔陶瓷灌水器堵塞的影响研究

为了揭示水肥一体化灌溉过程中肥沙对微孔陶瓷灌水器堵塞的影响和机理,研究了肥沙(质量浓度为3%的尿素和浓度为2 g/L的泥沙)和肥水(质量浓度为3%的尿素)对微孔陶瓷灌水器堵塞的影响,并利用XRD分析灌水器内沉积物的成分。结果表明:以平均相对流量的75%作为堵塞的评判标准,肥沙耦合条件下,在灌溉200 h以后,微孔陶瓷灌水器会发生严重堵塞。肥水灌溉条件下不会发生严重堵塞,泥沙颗粒会在微孔陶瓷灌水器内壁逐渐形成一层泥沙膜,泥沙膜的主要成分为SiO_2、碳酸钙和硅酸钙,在灌溉过程中逐渐沉积在微孔陶瓷灌水器的内壁,并不会进入微孔陶瓷灌水器的微孔中。泥沙膜的形成是引起微孔陶瓷灌水器发生堵塞的主要原因。     

几种地下滴灌（渗灌）灌水器性能的室内外试验研究

选择有代表性的３种国产多孔渗水管和一种地面滴灌管进行室内外试验检测,比较各类灌水器的防堵性能、出流均匀性和压力流量关系等工作性能。结果表明,多孔管的上述测试指标匀不理想,而且有压力补偿性能的滴灌管经无分布外包处理地埋后,既具备防止负压堵塞的能力又可在田间１ｍ管距布设条件下获得良好的灌水均匀性。为此,研制一种既能抗负压堵塞、又具备较好和襟补偿性能的地下滴灌灌水器是十分必要的。     

不同灌溉模式下微孔混凝土灌水器流量变化规律研究

以尿素、磷酸二氢铵、硫酸钾3种化肥为例,详细研究了微孔混凝土灌水器在不同灌溉模式下的流量变化规律。结果表明:单纯灌水时,灌水器流量会小幅下降,灌水器内少量沙粒被水剥离堵塞微孔是导致其流量下降的主要原因,灌水器的孔径较大,自来水中的离子在其微孔中沉积对其流量影响很小。水肥灌溉时,加入不同的化肥对灌水器的流量影响很大;尿素中不含难溶物质,加入水中不影响灌水器的流量变化规律;磷酸二氢铵和硫酸钾中含较多难溶物质,加入水中会堵塞灌水器的微孔,导致灌水器流量快速下降;将磷酸二氢铵和硫酸钾配成溶液进行过滤后再加入水中,可避免灌水器堵塞,保证灌水器流量稳定。该研究为微孔混凝土灌水器的科学使用奠定了基础。     

小管出流灌溉技术的发展与应用

小管出流灌溉技术是一种现代节水灌溉技术。介绍小管出流灌溉技术的节水、抗堵塞能力强、节能、灌水均匀、适应性强等技术特点,综述其应用现状、研究进展和发展趋势。经分析表明,小管出流灌溉技术简单易行,运行费用低,实现节水的同时也提高了农业科技含量,其应用越来越广泛,并逐渐走向成熟。     

高频脉冲条件下灌水器水沙两相流数值模拟

为提高灌水器的抗堵塞性能,在与射流三通产生波形相同参数(周期、振幅)的高频脉冲波(正弦波、三角波、梯形波、矩形波)的条件下,以迷宫流道灌水器为研究对象,应用CFD两相流含沙量数值分析,采用k-ε湍流模型及多相流Eulerian模型,模拟高频脉冲条件下流量与压力水头关系、含沙量的瞬时分布,分析高频脉冲条件对颗粒物沉积区含沙量变化的影响。结果表明,高频脉冲波对灌水器平均流量和抗堵塞性能影响较大,高频脉冲波的波动性和连续性对提高灌水器抗堵塞能力起主要作用;抗堵塞能力由大到小的高频脉冲波形顺序为正弦波、三角波、梯形波、矩形波;入流含沙量增加会导致旋涡区泥沙的沉积,高频脉冲波可以增强旋涡区的冲刷以提高抗堵塞性能;灌水器内各处含沙量均随颗粒粒径的增大而升高,不同粒径下含沙量分布和变化略有不同。射流三通产生的脉冲波有利于提高灌水器的抗堵塞能力。     

小管出流灌溉技术的发展与应用

小管出流灌溉技术是一种现代节水灌溉技术.介绍小管出流灌溉技术的节水、抗堵塞能力强、节能、灌水均匀、适应性强等技术特点,综述其应用现状、研究进展和发展趋势.经分析表明,小管出流灌溉技术简单易行,运行费用低,实现节水的同时也提高了农业科技含量,其应用越来越广泛,并逐渐走向成熟.     

不同粘粒含量浑水对微孔陶瓷灌水器堵塞的影响

为了揭示不同粘粒含量浑水对微孔陶瓷灌水器堵塞的影响与作用机理,笔者研究了粘粒含量不同的泥沙和粘土(2 g/L)对微孔陶瓷灌水器堵塞的影响,并利用XRD分析灌水器内沉积物成分。研究结果表明:泥沙沉积是导致微孔陶瓷灌水器物理堵塞的主要原因。灌溉前期(0～216 h),浑水中泥沙粘粒含量对微孔陶瓷灌水器平均相对流量影响较大,泥沙粘粒含量越高,影响越大,灌水器越易发生堵塞。但是,灌溉后期(216 h后),灌水器平均相对流量均稳定在72%附近,泥沙粘粒含量对灌水器平均相对流量影响较小。进入微孔陶瓷灌水器内的泥沙全部沉积在灌水器内壁,形成一层泥沙膜,泥沙颗粒不会进入灌水器陶瓷微孔中。     

移动插入式灌水器的结构研究与抗

通过对现有滴头、滴箭等产品结构的研究、改进与优化,设计开发出一种抗堵塞功能较强的插入式地下灌水器产品,整体上具有快速装拆、移动灵活、滴流量偏差小、水力性能稳定等特点。为检验其抗堵塞功能的优劣,分别进行了自由出流和插地出流条件的滴水试验。结果表明：移动插入式灌水器出流均匀,具有较强的抗堵塞性能,自由出流时的平均滴水量与多次间歇式插地出流时的平均滴水量相当,其波动范围在5％以内,较适合于在移动式地下滴灌系统中应用。     

新型微压滴灌灌水器水力性能试验研究

在试验室内,对研制的微压灌水器进行了水力性能试验。试验结果表明:在微压(2~5 m)工作时,新型微压滴灌灌水器在自由出流状态下的出流规律符合设计要求;在工作压力范围内,微压灌水器的流量稳定,变化小;新型微压滴灌灌水器在连续工作1周后流量略有变化,出流更加均匀;微压滴灌灌水器抗堵塞能力强,性能可靠。     

地下滴灌应用试验研究

将孔口式、发丝管式和内镶式滴灌带等三种常用的灌水器应用于地下滴灌系统,并进行田间试验,分析其流量变化规律、灌水均匀度及对堵塞的敏感性,探讨地下滴灌技术的适用性。结果表明,地下滴灌技术在实践中是可以运用的,但仍需对灌水器选择及系统布置等方面开展研究     

迷宫流道偏差量对灌水器水力性能及抗堵塞性能的影响

以齿尖偏差量分别为-0.25、0、0.25和0.50 mm的齿形流道结构形式的灌水器为研究对象,应用CFD单相流流场速度数值分析、CFD两相流沙粒浓度分布数值分析、试验样品清水和浑水测试相结合的方法,研究了偏差量对灌水器水力性能和抗堵塞能力的影响.结果表明:偏差量与流态指数呈正相关关系,与流量系数呈负相关关系,而随着偏差量的增加灌水器的抗堵塞能力也在下降,综合分析偏差量对水力性能和抗堵塞性能的影响,认为在满足流态指数的要求下应尽量减小偏差量以提高抗堵塞能力.     

小管出流灌溉技术的研究（Ⅰ）──墓本结构与灌水技术要素

为了解决滴灌系统滴头易堵塞的难题，我们研究成功一种新型的果园节水灌溉技术──小管出流灌溉技术。本文论述了小管出流灌溉技术的基本结构、技术特点、灌水技术要素与系统的经济评价。     

几种地下滴灌(渗灌)灌水器性能的室内外试验研究

选择有代表性的 3种国产多孔渗水管和一种地面滴灌管进行室内外试验检测 ,比较各类灌水器的防堵性能、出流均匀性和压力流量关系等工作性能。结果表明 ,多孔管的上述测试指标均不理想 ,而具有压力补偿性能的滴灌管经无纺布外包处理地埋后 ,既具备防止负压堵塞的能力又可在田间 1m管距布设条件下获得良好的灌水均匀性。为此 ,研制一种既能抗负压堵塞、又具备较好压力补偿性能的地下滴灌灌水器是十分必要的。     

小管出流灌溉技术的研究（Ⅰ）—基本结构与灌水技术要素

为了解决滴灌系统滴头易堵塞的难题，我们研究成功一种新型的果园节水灌溉技术－小管出流灌溉技术。本文论述了小管出流灌溉技术的基本结构、技术特点、灌水技术要素与系统的经济评价。     

迷宫流道转角对灌水器抗堵塞性能的影

以转角分别为45.0°、60.0°、67.5°和75.0°的齿形流道灌水器为研究对象,应用CFD流场速度数值分析、PIV颗粒运动轨迹线和速度观测对比以及浑水抗堵塞测试相结合的方法,研究了转角对灌水器水力性能和抗堵塞能力的影响.结果表明转角与流量系数及流态指数均呈负相关关系,而灌水器的抗堵塞能力随着转角的增加呈下降趋势.综合分析转角对水力性能和抗堵塞性能的影响,提出迷宫流道结构灌水器的合理转角为60.0°.     

涌泉根灌灌水器抗堵性能试验研究

为了研究大流道涌泉根灌灌水器的水力性能及抗堵性能,在微灌产品测试平台上对其进行了水力性能和短周期抗堵测试,并与常规迷宫流道灌水器进行比较。结果表明,涌泉根灌灌水器流态指数为0.517,制造偏差为3.5%,属优等产品;在含沙水条件下,其出水均匀性高于95%;经强制加沙试验验证,涌泉根灌灌水器与常规迷宫流道灌水器相比,具有较强的抗堵塞能力,并且该灌水器流量大,适合旱地经济林灌溉。     

预沉组合式灌水器堵塞预测与验证

充分考虑灌溉水中悬浮固体物的水力特性,利用FLUENT软件实现了灌水器微小内流场中固液两相流数值模拟,得到了悬浮固体物的运移轨迹和密度分布,以及水流场的压力和速度矢量分布结果.悬浮固体物的模拟结果为预测堵塞的位置和程度提供了直接依据,而水流场的模拟结果则有助于理解悬浮固体物的堵塞行为.为了验证模拟结果的正确性,对预沉组合式进行了灌水器试验室"短周期"强化堵塞试验,其结果与模拟结论较为吻合.综合固液两相流模拟与试验室强化试验,提出并实现了一套有效的灌水器堵塞预测方法,这对于推动滴灌技术的发展具有重要的意义.     

再生水滴灌条件下灌水器抗堵塞试验研究

随着新农村的建设,农村污水处理系统建设逐渐完善,同时节水灌溉技术的推广,农村再生水的利用成为农业灌溉节水的一种新方法。本试验针对农村污水处理系统,进行再生水滴灌试验。结果表明:市场常见的灌水器产品对农村的再生水有一定的适用性,具有抗堵塞的功能,可在农村推广再生水滴灌技术。宽齿形灌水器具有自清洗功能,抗堵塞性能优于其他3中灌水器,且大流量的灌水器的抗堵塞性能优于低流量的灌水器。由微生物与固体颗粒团体等组成的生物膜易沉积于灌水器的格栅和出水口缓冲区,引起灌水器堵塞,其是直接诱发灌水器堵塞的原因。灌水器流道内沉积物质的随机生长与脱落,造成灌水器的堵塞是一种随机的过程。滴灌系统运行大概350h,应对其进行清洗,以提高灌水器的抗堵塞性能。     

滴灌系统灌水器堵塞及防堵措施研究进展

滴灌系统灌水器堵塞一直是制约滴灌技术应用推广的关键问题,为探索预防、解决该问题的方法,首先,从灌溉水源、灌水器流道结构、滴灌系统运行方式等方面总结了灌水器堵塞类型,论述了该领域的研究成果;其次,通过控制水源处理、配置合适过滤设备、改进灌水器流道、选用较优系统运行方案等方式提高灌水器抗堵塞性能,提出进一步研究发展灌水器堵塞防治新技术;最后,讨论了目前研究中存在的问题及下一步研究建议,为更好地防治灌水器堵塞问题提供新思路。