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[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王静 王文娥 胡笑涛
【目的】用数值模拟方法研究压力补偿滴头的抗堵塞性,为灌溉滴头的结构改进提供参考。【方法】以孔口式压力补偿滴头为对象,综合运用流固耦合与液固两相流的数值模拟方法,分析压力补偿滴头在不同入流颗粒粒径(0.01,0.02,0.04和0.06mm)及体积分数(0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%和1.2%)下,压力补偿滴头的内流场及颗粒体积分数分布规律。【结果】在供试颗粒粒径及体积分数范围内,压力补偿滴头流道内局部颗粒体积分数升高,容易发生沙粒沉淀;同一位置处水的速度较固体颗粒大;随着入流颗粒粒径及体积分数的增大,滴头出流量略有减少,但仍达清水流量的94.7%以上;入流颗粒体积分数相同时,...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
官雅辉 牛文全 刘璐 武志广 潘雅阁
【目的】分析引黄灌溉过程中肥料硫酸钾对滴头堵塞的影响,为水肥一体化滴灌的实施提供参考。【方法】分别配制3种含沙量(1.0,1.5和2.0g/L)和3种硫酸钾质量浓度(10,20和30g/L)的浑水进行间歇灌水堵塞试验,计算滴头的平均相对流量和灌水均匀度,利用场发射扫描电镜分析流道堵塞物结构,收集并分析滴头输出泥沙和毛管淤积泥沙的机械组成。【结果】施加硫酸钾后浑水滴灌滴头堵塞出现加速现象,硫酸钾质量浓度越大,加速堵塞作用越明显。当硫酸钾质量浓度为30g/L时,含沙量1.0,1.5和2.0g/L处理的有效灌水次数分别较未施肥处理减少4,9和8次,滴头堵塞率较未施肥处理增加30%~35%;施加硫酸钾显著增大了水的电导率,未施加硫酸钾的浑水电导率为0.16ms/cm,硫酸钾质量浓度为30g/L时,含钾浑水的电导率为25.19ms/cm。硫酸钾质量浓度对滴头堵塞的位置有一定影响,对进水口堵塞影响较小,对滴头流道堵塞影响较大,当硫酸钾质量浓度为10,20和30g/L时,流道堵塞滴头数较未施肥处理分别增加了7,18和17个。硫酸钾改变了灌溉水的电导率,易产生硫酸盐沉淀而造成滴头堵塞。施加硫酸钾肥后,浑水中泥沙颗粒易吸附K+,增加了泥沙颗粒之间的团聚,导致堵塞物表面结构复杂程度提高,堵塞物致密性和稳定性增强;浑水中施加硫酸钾肥后,输出泥沙中粉砂和黏粒比例较毛管淤积泥沙大,砂粒比例则较毛管淤积泥沙小,淤积泥沙的分形维数与平均相对流量呈显著负相关。【结论】选用硫酸钾进行施钾一体化滴灌时,硫酸钾质量浓度宜小于10g/L,以减缓其对滴头堵塞的影响。
[期刊] 预测
[作者]
苏兵 程晨 徐阳
针对路网中任意路段都有可能发生堵塞的情形,结合交通均衡分配原则,本文提出路网分区效果度量指标——基于路网交通均衡分配的分区抗堵塞能力变化因子,即基于路网交通均衡分配的分区后各子区域平均抗堵塞能力与分区前整个路网抗堵塞能力的比值。在此基础上,以指标最小为目标,建立将城市路网划分为2个子区域的最优分区路径选择模型,并设计算法求解,为交管部门进行路网分区管理提供依据。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
吴泽广 牛文全
【目的】设计对不同泥沙级配的浑水进行滴灌试验,为泥沙机械组成对滴头堵塞的影响过程研究提供理论参考。【方法】采用短周期法,设计了粒径小于0.1mm的3种不同级配泥沙(编号分别为A、B、C,其0.05~≤0.1mm粒径泥沙所占比例分别为58.38%,27.17%,14.45%;48.50%,13.20%,38.30%;20.13%,23.55%,56.32%)及3种不同含沙量(0.5,1.0,1.5g/L)组合的滴头抗堵塞试验,分析了毛管中沉积泥沙的位置与粒径组成及滴头流量与含沙量的变化。【结果】当含沙量不大于1.0g/L时,泥沙级配C最易造成滴头堵塞...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
谢巧丽 牛文全 李连忠
【目的】分析进口栅格结构对滴头性能的影响,为迷宫流道滴头的设计提供参考。【方法】应用计算流体力学CFD方法,对不同进口结构的滴头流道流场进行数值模拟,分析进口数目、进口宽度、进口高度和缓水区深度对滴头性能的影响。【结果】进口流量在不同进口栅格之间分配,距离迷宫流道越远的进口栅格流量越小,流量主要集中在靠近迷宫流道的几个进口栅格;在总进口栅格断面面积大于迷宫流道最小断面面积的情况下,不同进口栅格结构几乎对滴头流量没有影响,而对各进口栅格之间的流量分配影响较大;随着进口高度和缓水区深度的增加,不同进口之间流量和流速的分布更加均匀,低速区面积减小,可降低进口处泥沙沉积,提高滴头的抗堵塞性能;单纯增加...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王维娟 牛文全 孙艳琦 武鹏
【目的】研究滴头间距对双点源滴灌土壤水分入渗的影响。【方法】应用HYDRUS 3D软件,在滴头间距分别为10,20,30和40 cm时,对湿润峰交汇时间、交汇面土壤含水量、湿润峰运移速率和湿润体的形状变化进行模拟研究,并进行试验验证。【结果】湿润峰交汇时间随着滴头间距的增大呈指数级增加,湿润峰运移速率与滴头间距之间呈幂函数关系;随着滴头间距的增加,湿润体形状依次从1个近似半球体向近似半药囊形、半花生壳形及2个分离的近似半球体转变,湿润体内高含水量区域也从2个逐渐转化为1个。以土壤剖面含水量、湿润峰运移距离及总入渗量为指标进行验证试验,结果表明,土壤含水量、湿润峰运移距离及总入渗量的模拟值与实测...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
魏榕 王文娥 胡笑涛 王文娟 刘春烨 陈土成 李红
针对含沙水灌溉时微喷带堵塞的问题,采用间歇微喷灌的试验方法,选取泥沙质量浓度、工作压力和微喷带结构为试验因素,以平均相对流量、孔组流量均匀度和孔组流量降幅为微喷带堵塞程度评价指标,分析微喷带的堵塞状况和易堵塞的位置,研究工作压力和含沙水的泥沙质量浓度对微喷带堵塞的影响过程及机制。结果表明:1)4种微喷带(带宽分别为45、45、48和60 mm,单循环孔组孔数分别为3、5、5和5孔)中,带宽为45 mm的2种微喷带的堵塞程度较轻,单循环孔组孔数为5孔的微喷带,用最大的泥沙质量浓度1.5 g/L灌水时,平均相对流量最低仅为清水流量的87.14%~96.19%;2)工作压力为30和40 kPa时,微喷带易出现全面堵塞;而当工作压力为50和60 kPa时,微喷带多为局部堵塞;3)10次灌水结束后,微喷带堵塞最严重的部位多发生在尾部,其次是首部。综上,4种微喷带中带宽45 mm,单循环孔组孔数为5孔的微喷带抗堵塞性能最优,微喷带的工作压力和含沙水的泥沙质量浓度交互作用共同影响微喷带的堵塞程度,使用不同泥沙质量浓度的水源灌溉时应合理选用工作压力。
关键词:
微喷带 工作压力 泥沙质量浓度 通径分析
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
喻黎明
【目的】研究梯形流道结构参数对灌水器流量、流态指数及抗堵塞性能的影响,为滴灌系统中灌水器的设计提供参考。【方法】通过测试平台对16种梯形流道物理模型的水力性能和抗堵塞性能进行测试,分析梯形流道结构参数转角、齿高、上底宽、流道宽、偏差量等对灌水器流量、流态指数及抗堵塞性能的影响。【结果】流道转角对灌水器流态指数、抗堵塞性能有显著影响,随着流道转角的增大,流态指数及抗堵塞能力显著下降;上底宽对流量、流态指数也有显著影响,随着上底宽的增大,流量增加,流态指数增大;齿高、流道宽及偏差量对流量、流态指数和抗堵塞性能无显著影响。【结论】在梯形流道设计时,应当综合考虑转角的选择,同时为了保持合理的流态指数,...
关键词:
滴头 梯形流道 水力性能 抗堵塞性能
[期刊] 企业管理
[作者]
张震
有一天晚上,索尼董事长盛田昭夫按照惯例走进职工餐厅与职工一起就餐、聊天。他多年来一直保持着这个习惯,以培养员工的合作意识和与他们的良好关系。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李刚 王晓愚 白丹
针对目前我国地下滴灌田间管网水力计算和水力特性研究较少,不能满足实际工程计算要求的问题,在前期试验和地下滴灌毛管水力计算数学模型的基础上,采用数值模拟方法,建立了地下滴灌田间管网水力计算数学模型。利用该模型可求解均匀坡、均匀土质、支管与毛管管径不变及均匀出流条件下的地下滴灌田间管网水力特征值。实例计算结果表明,该模型计算偏差小于1/1 000,精度满足实际工程计算要求。
关键词:
滴灌 田间管网 水力计算 数值模拟
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张驰也 陈洋 施正香 丁涛 宏帅 方露梦
为研究奶牛喷淋降温过程中的水滴形态特性,以及水滴撞击壁面过程中的铺展系数与水滴喷淋速度和接触角之间的关系问题,采用CLSVOF数值模拟方法,对单个水滴与固体壁面撞击过程进行三维数值模拟。首先根据Yokoi的试验对本研究数值模型的准确性进行验证,然后根据本研究试验测试数据建立数值模型,同时结合韦伯数(We)、雷诺数(Re)及系数K对数值模型进行分析验证。研究了水滴粒径分别在0.5和0.8mm条件下:当速度分别以1、2和3m/s,平均接触角为120°时水滴撞击固体壁面时的形态变化;当接触角分别为90°、120°和140°,速度为1m/s时水滴撞击固体壁面时的形态变化。结果表明:随液滴直径和撞击速度的增加,液滴撞击壁面后主要有振荡、反弹、破碎和飞溅这4种典型运动形态;随着水滴速度的增大,水滴铺展速度加快,最大铺展直径与铺展系数增大;随着接触角增大,水滴最大铺展直径减小,最大铺展系数值减小。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
方浩 张志俭 庄建军 陈毅煌 高琴
针对下水管道堵塞的问题,设计了一种新型的弧形管道贴合电容传感器及其测量电路,并运用微小电容测量方法,实现了非金属管道内部堵塞检测。实验结果表明,由于空气和水之间的介电常数相差非常大,利用管壁间电容的变化来判断管内堵塞是可行的。该电容检测法具有较高的灵敏度、稳定性、便捷性以及良好的动态特性,为非金属管道内部堵塞判断及预警提供了一个方便、快速、有效的手段。
关键词:
管道堵塞 堵塞检测 电容法 介电常数
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
刘嘉美 王文娥 胡笑涛
为进一步研究U形渠道圆头量水柱过流特性及测流精度,利用Flow-3D软件对U形渠道圆头量水柱水力特性进行数值模拟,将渠道水流流态及水面线的实测值与模拟值进行对比,同时研究不同规格的圆头量水柱流量与驻点水深的关系及水头损失情况,并拟合出其流量公式。结果表明:模拟值与实测值的相对误差<10%,两者具有较好的一致性,数值模拟结果可为圆头量水柱的结构优化提供依据。流量与驻点水深有很好的线性相关关系,相关系数0.98;水头损失随收缩比的减小而增大,相比量水槽水头损失较小,但顺流长度过大,水头损失反而增大;根据数据拟合出的流量公式,最大相对误差为9.74%,平均误差为2.66%,满足精度要求。
关键词:
渠道 U形渠道 圆头量水柱 收缩比
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
艾有刚 张心平 李艳洁 徐泳
在对黏土土样进行典型土力学实验的基础上,根据岩土材料的弹塑性理论,选取适用于岩土类材料的Drucker-Prager准则和与之相关的流动法则,对土样单轴压缩实验采用有限元软件进行数值模拟。模拟与试验结果比较表明:预测得到的屈服面与试验所得破坏面的方位吻合很好,证明所选的土的弹塑性模型是正确的;笔者提出的从土样试验提取模型参数,并根据土样特征选取相应模型进行数值计算的研究方法是可行的,适用用于土工程屈服失效问题的数值计算。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘雨薇 李淳 程洁 陈浩 刘雯钦 张卫正 原彦鹏
以某高强化柴油机活塞为研究对象,采用拓扑优化方法和适度隔热技术来达到活塞的轻量化及隔热要求。将气隙隔热、陶瓷垫片隔热、组合活塞等隔热结构应用于经拓扑优化的铝合金活塞中。选取活塞顶部材料、顶部材料厚度、气隙半径和隔热片当量导热系数这4种主要影响因素进行正交实验设计和极差分析,确定影响活塞温度的显著性因素。采用满意度评价函数对各组合隔热方案进行满意度评估,从中筛选出最优方案,并对其进行热流分配分析和热应力计算。经过多学科协同教学和数值仿真训练,不仅促进了学生对专业知识的消化吸收,而且提升了学生的实践创新能力。
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