薄壁微喷带沿程水头损失试验研究

【目的】研究薄壁型微喷带沿程水头损失的水力性能。【方法】采用控制变量法与L9(34)正交试验方案,对折径为N43、N45、N50、N64 mm的微喷带进行沿程水头损失水力性能试验,获取流量、长度、折径与水头损失等试验数据,分析流量、长度、折径三因素对沿程水头损失的影响程度以及水头损失相关水力性能参数,提出了沿程阻力系数,对沿程水头损失计算公式参数进行修改,得出了薄壁型微喷带水头损失计算参数。【结果】薄壁型微喷带沿程水头损失随着压力与铺设长度的增大而增大;折径、流量、长度的F值分别为90.314、26.056、19.041,表明对沿程水头损失影响依次减小。【结论】采用修改后的沿程水头损失计算参数计算薄壁型微喷带沿程水头损失值与试验值吻合较好。     

微喷带沿程水头损失的试验研究

研究了微喷带沿程水头损失的确定方法,研究中设计了一套测试微喷带流量与压力的试验装置,提出了相应的测试方法和适合评价微喷带沿程水头损失的指标,通过对试验数据的回归分析得出了更加科学的微喷带沿程水头损失的经验计算公式。     

微喷带雷诺数与沿程水头损失试验研究

微喷带是有节水、省工、节能、增产和改善气候等优点的新型灌溉设备,本文对微喷带的沿程水头损失与雷诺数进行试验研究。通过试验得到微喷带的沿程水头损失与铺设长度和雷诺数的变化规律,分析了影响沿程水头损失的因素,对微喷带的生产与应用提供理论支持。     

多孔管沿程压力分析

针对目前多孔管沿程水头损失计算方法存在的问题,推导出了一个新的多孔管沿程水头损失近似计算公式。利用导出的公式,分析了多孔管沿程的压力变化,这无论是对喷、滴灌工程的规划设计,还是对多孔管水力特性的进一步研究都是有益的。     

U形渠道平板闸门过流能力试验研究

【目的】实现U形渠道闸门测流,设计U形渠道平板闸门并进行试验研究,分析其水力性能,建立流量公式。【方法】流量范围10～50 L/s内,控制闸门开度e,进行U形渠道平板闸门过流能力试验,根据沿程水深、佛汝德数Fr、水头损失等水力参数分析了U形平板闸门孔流与堰流分界点的判定依据及过流能力,建立了不同流态的闸孔出流公式。【结果】U形平板闸门孔堰流判定依据相对开度e/H(H为闸前稳定水头)接近1,Fr沿程分布规律较统一,平均相对水头损失达7%,流量公式误差小于3.5%,不易出现自由出流。【结论】U形平板闸门水头损失较小,水力性能较优,流量公式的测流精度较高,可为灌区U形渠道流量测量提供依据。     

喷灌塑料管道水力阻力系数λ的实验研究

实验是在水头59m,管长234m,以及水头24m,管长扣一99m的两处坡度均一的测试场进行的。通过对硬聚氯乙烯管、改性聚丙烯管和无缝钢管等八种不同口径的管道的测试（场地布置见图1）,初步研究了常用喷灌管道沿程阻力系数人的变化、水头损失与流速的关系、管流在不同水头下的变化,进而求出塑料管道水力计算经验公式。图1第一测试场布置示意囹1塑料管道水力阻力系数人的实验1．l输水管阻力系数人的变化山区自压喷灌管道多属长管型,水头损失主要是沿程损失,局部损失较小,可忽略不计。此次测试只考虑由沿程阻力引起的沿程水头损失。试验时,…     

射流三通连接滴灌带的水力性能沿程变化规律

为了探究滴灌带沿程水力性能的变化规律,在射流三通进口流量为0.1~1.2 m³/h的范围内,开展射流三通进口流量与出口水头振幅的水力性能试验,发现射流三通连接脉冲滴灌系统的流量阈值为0.2~0.8 m³/h;在脉冲滴灌系统流量阈值的范围内,开展射流三通连接滴灌带沿程脉冲参数试验,研究射流三通连接60 m滴灌带沿程脉冲性能的变化规律,发现当滴灌带进口水头振幅大于1 m时,沿程水头振幅的衰减速率存在突变点,沿程脉冲频率先增大后减小,射流三通在整条滴灌带上均能产生脉冲水流的进口流量设计范围是0.5~0.8 m³/h.在射流三通进口流量的设计范围内,开展稳压滴灌和脉冲滴灌的同台对比试验,结果表明,射流三通连接滴灌带内的水头损失比普通三通连接滴灌带内的降低62.5%~83.3%,灌水均匀系数提高了0.6%~0.9%,流量偏差率降低了1.2%~4.1%;进口流量为0.7 m³/h时,射流三通连接滴灌带灌水均匀度最高.     

微管沿程水头损失计算方法试验研究

对公称内径分别为1、2mm的塑料微管进行了水力性能测试和分析。结果表明:在测试条件下,管径对水力性能影响较大,1mm微管流态以层流为主,2mm微管存在层流和紊流;按照经典的水力学计算公式和经验公式对其沿程水头损失进行计算,结果与实际情况不符,并存在较大的偏差,因此现行的沿程水头损失公式不适宜于微小管道。     

压片式微喷带水力特性试验研究

水力特性是衡量灌溉设备灌溉质量的重要技术指标。在参照微喷带水力特性检测方法的基础上,从流量变异系数,流量压力关系,水量分布均匀系数等角度对新型压片式微喷带水力特性进行试验研究,从而为压片式微喷带的推广利用提供理论基础。试验结果表明:压边热合和打孔工艺可以保证压片式微喷带产品质量均一;压片式微喷带流量变异系数较小,低于5%,流量变异系数随着压力的增大先减小后增大;压力和流量之间具有良好的幂函数关系;水量分布均匀系数为50%～62%,与市场上普通微喷带相比,处于中等以上水平,工作压力的增加可以提高水量分布均匀度。     

关于塑料给水管道水力计算问题的

根据水力学中沿程水头损失的计算理论，就现有各种经验公式所产生的计算误差问题，提出了优选塑料给水管阻力计算公式的方法，筛选出了最佳的水头损失计算公式。同时，探讨了如何正确运用水头损失计算经验公式用以解决塑料给水管的水力计算问题。尤其是在经验公式的理论基础上进行了推导、归纳、总结、整理出9种塑料给水管的理论计算公式，16种水力计算方法。     

管道水力计算中多口系数的探讨

作者认为现有多口系数的公式只能用于计算管道全长上的沿程水头损失或管道最后一段上的沿程水头损失,而不能用来计算其他任何一段的水头损失.因此提出了列表法公式     

基于AMESim的大田水肥一体化微喷灌系统建模与试验研究

研究大田水肥一体化微喷灌系统喷水性能,针对微喷带沿程喷水均匀性差异问题,采用工程系统仿真软件AMESim对单条微喷带及微喷灌整体系统进行建模仿真,分析典型型号微喷带的管径、孔径及布放坡度对喷水均匀性的影响,以及微喷带分组灌溉的效率问题,结果表明:N63型微喷带沿程压力损失小于N45和N50型微喷带;N45型0.5mm孔径微喷带沿程压力损失小于0.9mm和1.2mm的微喷带;坡度布放时应采取首端高于末端的铺设方式,且布放坡度为12°时沿程喷水均匀性最优;在不超过干管额定压力情况下,N45型微喷带采用7条一组的分组灌溉方式效率最优。此外,特别针对性价比较高的N45型0.5mm孔径微喷带开展了大田微喷灌试验,结果表明N45型0.5mm孔径的微喷带有较好的均匀性,从而验证了仿真实验结论的有效性。     

地下滴灌中毛管水力计算的数学模型与试验

为了研究地下滴灌毛管水力特性与水力计算方法,用较短毛管并通过毛管末端泄流的方式,在室内利用地下滴灌毛管水力要素试验测试系统,分别测试了2种滴灌管在轻黏土中毛管上每个滴头的流量和毛管首末两端的压力水头．结果表明：在灌水持续2min之后,地下滴灌毛管上各滴头流量均趋于恒定值;在稳定的压力水头差下,滴头流量沿程依次减少．根据毛管沿程压力变化规律,结合考虑土壤质地、土壤体积质量和初始含水率的地下滴灌滴头流量计算公式,提出了毛管水力计算数学模型．利用该模型计算的滴头流量值与其实测值之间的相对误差在1．0％左右;并计算出考虑毛管局部水头损失的加大系数约为1．20．将该模型推广应用于一般情况下的地下滴灌毛管水力计算,可求解均匀坡、均质土、均匀管径与滴头等间距时的地下滴灌毛管水力特征值．     

U形渠道三角剖面堰数值模拟与水力性能探究

为探究U形渠道三角剖面堰量水的可靠性及其水力特性,以更好地进行灌区科学化管理,合理分配水量。基于堰流原理,通过Fluent 6.3软件,采用VOF方法和RNG k-ε湍流模型对U形渠道三角剖面堰进行三维数值模拟,并对模拟结果进行分析。对不同流量工况下沿程水面线,流速分布,佛劳德数以及水头损失进行探究分析,得到水面线在量水堰处急剧下降,同时流速增大。水流流态从缓流到急流再恢复成缓流,临界流出现在堰顶处,且最大水头损失不超过上游总水头的13%,理论分析发现各项水力特性均符合经典水力学基本原理。建立流量公式并比较分析计算流量,模拟流量和渠道流量,最大误差为13.86%,最小误差为0.03%,基本符合灌区量水堰测流的精度。     

管道沿程水头损失的试验研究

在对几种常用的喷灌管道进行了沿程水头损失试验的基础上,提出了一系列管道沿程水头损失的计算公式,分析了这些公式理论上的完备性和实用上的可行性。本文提出的沿程水头损失公式与目前常用的三个国外经验公式相比,其精确程度可以提高20～60％;与我国国家标准《喷灌工程技术规范》(GBJ85-85)相比,部分数据更趋合理;与我国各喷灌测试基地以往多次试验结果基本一致。     

薄壁内镶贴片式滴灌带有限元水力计算方法及设计

为了提高滴灌系统水力设计的准确性,基于有限元原理,提出一种计算薄壁内镶贴片式滴灌带能量损失和灌水均匀度的方法,局部水头损失根据贴片式滴头结构、管内压力和管道壁厚确定,沿程水头损失通过改进Darcy-Weisbach公式编写计算机程序,分析了不同滴灌带的水头损失及均匀度变化规律,并与《微灌工程技术规范》中推荐计算方法的结果进行对比.结果表明：管道总水头损失h_w随入口压力的增大而增大.随着滴头间距的增大,相同管长和压力下滴头个数减少,毛管总水头损失h_w减小;滴头间距较大时,水头损失的规范值远低于本模型计算值,滴头间距较小时,规范推荐的计算结果才较为合理;工作压力较低时,毛管壁厚对灌水均匀度影响较明显,且随着壁厚增大,过水断面减小,均匀度降低;当滴头额定流量较小时,相对于工作压力,壁厚对毛管的极限铺设长度影响较小.     

台阶式溢洪道流速水头沿程变化研究

水流的流速水头是重要的水力参数,可一定程度上反映水流的能量。为研究台阶溢洪道过流断面流速水头的沿程变化规律,将其与同体型的光滑溢洪道流速水头进行对比,引入相对流速水头的概念。通过对26.6°、33.7°、38.7°、48.0°四组坡度,0.5、1.0、2.0 m三种台阶高度的台阶式溢洪道,在单宽流量17.25~62.18 m2/s之间进行模型试验研究。结果表明台阶的流速水头沿程呈现曲线规律,关系复杂不便应用;而非均匀流段上相对流速水头与流程长度呈现良好的线性递增关系,相关系数R2为0.994 8~0.998 8。台阶部分对水流的阻碍效果随单宽流量的减小增大,而与台阶高度、坡度呈递增关系,其中坡度的影响最显著。试验证实了引入相对流速水头的必要性,为台阶溢洪道水力特性的研究提供了依据。     

滴灌设计中毛管水头损失计算应注意的问题

本文提出了在滴灌毛管设计中在计算毛管沿程水头损失时应考虑流态的影响,根据作者的计算,在利用哈—威公式计算滴灌中毛管水头损失时有一定出入,误差可达25％以上。作者还认为,毛管局部水头损失仅为沿程水头损失的3％,故计算时局部水头损失可忽略不计。     

多孔出流管水流阻力及压强水头分布规律研究

对DN32×20T型三通管(多孔出流支管局部水头损失主要发生位置)进行了局部水头损失试验研究,结果表明光滑紊流区内主管至侧管流向局部水头损失系数1随雷诺数的增大而变化很小,随分流比的增大而增大;而主管至直管流向局部水头损失系数2随雷诺数的增大而减小,随分流比的增大先减小而后增大;并给出了局部水头损失系数1与2的经验公式。与实测值对比得出:提出的沿支管方向毛管进口压强水头经验计算公式具有较高的计算精度;最后,利用本文提出的局部水头损失系数经验公式分析了等距、等流量多孔出流支管局部水头损失与沿程水头损失的比值hj/hf的变化规律,并给出了扩大系数K的经验公式。     

微孔渗灌管水力特性的试验研究

通过试验实测的方法,对埋入地下的微孔渗灌管灌水时管路的水力特性进行了研究。结果表明,随着进水口压力、管长和微孔渗灌管透水性能的增加,微孔渗灌管水流量、沿程的水头损失和水力偏差率增大,且水头损失主要发生在微孔渗灌管靠近进水口的前半段。实际设计管网时,应综合考虑供水压力、渗灌管透水性能对水头损失的影响,确定管网中毛管的长度,保证灌水均匀度。