微灌石英砂过滤器反冲洗数值模拟验证与流场分析

微灌石英砂滤层的反冲洗,是实现滤料再生的有效途径,为了对反冲洗过程流场进行分析,并确定合理的反冲洗速度。该文建立了石英砂过滤器几何模型并进行了网格划分,采用Eulerian模型作为石英砂滤层反冲洗数值模拟模型,分别对石英砂当量粒径为1.06、1.2和1.5 mm的3种滤层的反冲洗过程进行了瞬态模拟,并将滤层整体压降和整体密度的模拟结果与试验结果进行对比,结果显示,整体压降的最大模拟误差为7.03%,整体密度的最大模拟误差为1.93%,说明数值模拟准确可信。在此基础上,分析了石英砂滤层反冲洗过程压降的波动规律、压降均值和压降标准偏差随反冲洗速度的变化趋势;并分析了滤层密度的分布规律、密度均值和密度标准偏差随反冲洗速度的变化趋势。根据压降波动的稳定性,结合滤层密度分布的稳定性,确定了石英砂滤层反冲洗强度的合理范围,3种滤层分别为0.0149~0.0212、0.0146~0.0218和0.0191~0.0261 m/s。该研究为石英砂滤层反冲洗过程的机理研究提供了参考,为砂过滤器反冲洗性能参数的确定提供了依据。     

基于CT扫描的不同粒形滤料孔隙结构特征

滤层孔隙结构直接影响过滤过程中的颗粒沉积和运移效果。为了掌握砂石过滤器不同粒形滤料组成滤层的内部孔隙结构特征,该研究以粒径为1～1.18 mm的普通石英砂（QS1）、天然海砂（SS2）、改性玻璃（MG3）和玻璃微珠（GB4）4 种滤料为研究对象,采用CT 扫描技术对滤层孔隙模型进行了三维重构,利用VGStudio MAX、Image J等计算机图像处理软件,分析了 4 种滤层的孔隙率、孔径大小及孔隙形状参数,并结合分形理论确定了 4 种滤层孔隙结构的计盒分形维数。结果表明：4种滤层的表观孔隙率范围分别为39.7%～44.6%、38.5～42.3%、40.7%～45.6%、34.8%～38.7%,对应体积孔隙率分别为0.422、0.412、0.441、0.366;对应孔径范围分别为75～960、80～760、70～1 050、85～930 μm,圆度值区间分别为1.59～1.78、1.35～1.54、1.65～2.03、1.20～1.36,扁平度值区间分别为2.62～2.75、2.05～2.20、3.04～3.21、1.94～2.04,计盒维数均值分别为1.621、1.566、1.661、1.446。该研究定量表征了滤层孔隙结构特性,得出不同粒形滤料细观孔隙结构的差异：滤层表观孔隙率呈现“上高下低”分布规律,孔径分布规律表明滤层内均是小孔隙占多数,大孔隙占少数,且孔隙以狭长型为主。随着滤料棱角度增加,表观孔隙率分布越分散,体积孔隙率越大,大孔隙占比也相应增加,最大达到17.24%（MG3）,孔隙形状更加偏离球形,表征孔隙结构复杂性的计盒维数相应增加,且分形维数与孔隙率呈负相关关系。滤层孔隙结构研究可为后续研究滤层内颗粒沉积和运移规律奠定基础。     

植物生长调节剂在香梨滴灌中的应用研究

通过对库尔勒香梨进行叶面喷施多效唑和黄腐酸制荆,研究了两种植物生长调节剂对树体生长发育的抑制和促进作用以及对果实品质影响,结果表明:多效唑与黄腐酸制剂混合叶面喷施,对香梨新梢伸长的抑制效应和香梨新梢横向生长的促进效应显著于单独喷施多效唑的效应,但对叶面积生长的抑制效应却小于单独喷施多效唑的效应.喷施黄腐酸制剂有助于叶片含水量和叶绿素含量的提高,在同一生长期,叶绿素含量与叶片含水量成正相关关系.多效唑与黄腐酸制剂混合喷施,更好地改善了果实品质,提高了果形指数.     

微灌条件下三种过滤器过滤效果试验研究

为了探索砂石、筛网和叠片过滤器对黄河泥沙的过滤效果及其差异性,在不同过滤流量下进行了室内模型试验,并对比分析了过滤后水浊度、颗粒质量浓度、水头损失、瞬时流量等指标。结果表明,砂石过滤器过滤后水浊度和颗粒质量浓度低于筛网和叠片过滤器,且砂石过滤器过滤后水的水浊度和颗粒质量浓度变化曲线较为稳定,筛网和叠片过滤器的浊度滤除比率和颗粒质量浓度滤除比率均低于砂石过滤器。砂石过滤器截留的泥沙粒径分布均匀,而筛网和叠片过滤器截留能力体现在大粒径,因而砂石过滤器更能充分实现过滤功能。砂石过滤器水头损失随时间呈现递增趋势,而筛网和叠片过滤器变化幅度不大,分析认为后者未能充分截留泥沙,判定水头损失小不代表过滤效果好。综合可知,砂石过滤器过滤黄河泥沙效果优于筛网和叠片过滤器。     

微灌砂石过滤器滤帽水力性能试验及内部流场模拟

微灌用砂石过滤器中,集水滤帽是进行过滤过程集水和反冲洗过程散水的关键部件。为了获得滤帽内部流阻特性,改善砂石过滤器水损较大弊端,该研究对国内市场上常用的梯形集水滤帽进行了室内模型试验,测定了滤帽在不同过滤和反冲洗速度下的压降特性,并采用Fluent(15.0)软件对滤帽过滤和反冲洗过程中的流场分布特征进行了数值模拟,研究了滤帽内外的压降分布规律。结果表明：滤帽压降模拟结果和试验测试结果吻合性较好,相对误差3.54%～6.53%。随着滤速升高,滤帽产生的水头损失较滤层水损增长更为显著,反冲洗过程中的滤帽水损要大于过滤状态;通过对滤帽内部流场分析,滤帽水损主要产生于近滤缝区域和芯柱区域,均是由于过水流道突然缩小导致,在滤层滤速为0.030 m/s时,滤缝和芯柱进口处滤速分别为2.57和4.01 m/s。结合以上结果,设计了一种扁平球面滤帽结构,增加了滤缝面积,优化了芯柱结构,缩小了滤帽高宽比,通过数值模拟,表明扁平球面滤帽结构有助于改进过滤和反冲洗效果。研究结果可为滤帽选型和优化改进提供参考。     

地下滴灌夏玉米的初步试验研究

通过观测地下滴灌夏玉米全生育期不同生长阶段的土壤水分、根系的生长发育状况及其生物量、产量等,研究分析了地下滴灌不同的土壤水分处理条件下的土壤水分运移与分布规律,以及其对夏玉米的根系、产量和生物量的影响关系,建立了根系吸水模型,并研究其节水机理。阶段试验结果表明：地下滴灌可以高效地控制灌溉用水量,对作物的根系、产量及生物量产生直接影响;有可能通过土壤水分调控来影响作物能量的协调、平衡关系,达到最优根冠比,合理提高水的利用率和利用效率。     

不同灌溉方式对云南大叶茶树生长发育及产量的影响研究

为了探讨不同灌溉方式对云南大叶茶树生长发育及产量的影响,为云南茶园推广节水灌溉技术提供科学依据。笔者对微喷灌、滴灌、地面灌溉等灌溉方式在茶叶生产上的应用效果进行评价,从对茶树新梢生长影响来看,节水灌溉可加深叶色,增加芽头密度和百芽重;从对茶叶生化成分影响看,节水灌溉较地面灌溉能显著增加水浸出物、茶多酚、氨基酸、儿茶素、咖啡因等茶叶生化成分;从茶叶产量来看,节水灌溉能明显增加产量,增产幅度为5.34%～6.70%,其中以滴灌增产效果最佳;从茶叶产值效果来看,节水灌溉茶园较地面灌溉茶园可增加纯收入2 092.2～3 972.0元/hm2;茶园使用节水灌溉技术,具有明显的节水效果,节水率为33.33%～50.00%。     

海南省胡椒雾灌前景广阔

<正> 海南省水、热资源丰富,是橡胶、胡椒、咖啡等热作的生产基地,过去总认为海南年降雨2100mm以上,热作不需要灌溉。其实不然,由于年降雨分配不均,形成明显的雨季(5～9月占年降雨量的75％)和旱季(10月～翌年4月降雨仅占25％)。热作四季常青,旱季不能正常生长,减产歉收时有发生。为填补热作节水灌溉研究的空白,1988年水利部科教司在海南建立三处胡椒,咖啡及槟榔喷微灌试验示范工程,控制面积400亩,经两年试运行后,已初具效益,1990年通过验收,交付使用。1991年遇到大旱,胡椒雾灌效益显著。     

不同植物生长调节剂对新疆棉花干物质积累、产量和品质的影响

通过大田试验研究了3种不同的植物生长调节剂及其施用方法对棉花干物质积累特性以及品质和产量的影响效应.试验设计为叶面喷施缩节胺、随水滴施多效唑、随水滴施促根剂和随水滴施多效唑+促根剂.结果表明:不同的化控处理棉株干物质积累均随生育期延长而持续增加,动态变化可用"S"曲线方程拟合.干物质积累速率呈单峰曲线变化,峰值出现在出...