双向钢闸门反向挡水启门力CFD分析与减载对策

为解决工程中发生垂直提升式双向挡水钢闸门反向挡水时,启门力过大,常规选用的启闭机启门力不足等问题,以江苏省某闸站的节制闸为研究对象,对反向挡水启门过程中的闸门进行受力分析,采用CFD方法计算闸门不同开高时的过流流场和水流对闸门的作用力,计算启门力,并实测验证,分析启门力影响因素和增大的原因,提出采用增大横梁排水孔面积的方法减小启门力,采用Ansys Workbench对排水孔加大后的闸门横梁强度进行校核.结果表明:启门过程中,下泄水流冲击闸门底部主梁上表面,造成上下表面压力差,是启门力增加的主要原因;增大排水孔面积,启门力呈线性规律下降,同时,由于水流对闸门水平作用力减小,主梁最大应力减小,强度能够保证.当排水孔面积增大到原面积8倍时,启门力下降7.6%~11.9%,效果显著.成果对于改进双向挡水闸门设计、减小启门力、保障启门安全具有重要意义.     

大棚滴灌水肥一体化对番茄生长和产量的影响

以大棚番茄为研究对象,采用正交实验设计的方法研究了不同灌溉下限(15.6%、18.0%、20.4%)、施氮量(252.0、360.0、468.0kg·hm~(-2))和施钾量(302.4、432.0、561.6kg·hm~(-2))对番茄生长和产量的影响,并以传统沟灌灌溉作为对照,以确定适宜的水肥一体化灌溉施肥制度。结果表明:随着灌溉下限和氮、钾施用量的增大,株高、茎粗和叶面积指数(LAI)有减小的趋势,不同灌水下限和目标产量施肥量对株高和茎粗影响均不显著;在盛果期,低氮和低水处理LAI显著高于其它处理;与传统沟灌相比,滴灌具有增加产量的效果,考虑单因素作用,灌溉下限18.0%、施氮量360.0kg·hm~(-2)和施钾量432.0kg·hm~(-2)分别获得最高产量99.6、107.4、100.7t·hm~(-2),其次为低灌溉下限和低肥量,高水分下限和高施肥量产量最低,即灌溉下限、氮素和钾素用量过高和过低均不利于高产;3个因素对产量影响的大小顺序为施氮量施钾量灌溉下限,获得高产量的最优组合为N_2K_2W_2。由此可见,在研究区施肥是影响设施农业产量的主要因素,高施肥量不利于高产,以土壤含水量为18.0%,施氮量360.0kg·hm~(-2)和施钾量432.0kg·hm~(-2)进行水肥管理较为适宜。     

大型灌溉管网减压阀特性数模分析与试验研究

为了探求大型灌溉管网中适用性更强的减压阀型式,提出了一种新型减压阀结构设计方案,阐述了其结构组成和工作原理.运用Gambit和CFX软件建立了阀瓣在5个开度工况下整体结构的三维模型,对阀体进行了数值模拟,分析得到了阀体的静态特性.探明了不同进口流量条件下,减压阀进出口压差变化规律和阀瓣所受驱动力变化规律,同时分析了阀体及特殊截面的压强和速度分布云图.通过模型试验测得阀瓣开度分别固定在1.0,1.6,2.4 cm时,不同进口流量条件下进出口压差值,结果表明:试验与数模结果偏差在2.8%~7.9%,数值模拟和物理模型试验结果证明结构改进设计方案是合理的.为减压阀阀体结构设计提供了理论指导,并为今后同类产品开发提供了参考依据.     

大型灌溉管网配压式进排气阀排气特性

针对大型灌溉管网中气液相间工况下现有进排气阀无法连续排气的问题,结合配压原理,提出了一种新型配压式进排气阀结构设计方案,阐述了其结构组成和工作原理;采用数值模拟分析与物理模型试验相结合的方法对不同阀瓣开度、不同排气压差条件下阀门的排气过程及排气量进行了研究,探明了阀瓣开度和排气压差对主阀腔体内部气流流态以及阀门排气量的影响,对比实测值与数模结果偏差为0.08%~6.43%,验证了分析方法的合理性;试验测得了DN50新型进排气阀各压差工况的最大排气量,结果显示,其排气量分别高于相关行业标准中规定的该尺寸进排气阀在排气压差为0.035 MPa和0.070 MPa时应达到的排气量要求达27.31%和21.71%,排气性能良好.