滴头分形流道抗堵塞结构优化的数值研究

摘要

滴头分形流道以其具备分形特征的边界条件紊乱了内部水流，使水流压能充分消耗，保持了滴头较低的流态指数，其水力性能方面的优越性在试验中已经得到了验证。流道的堵塞问题一直是抑止滴灌技术发展的主要瓶颈，针对这一缺点，本文采用计算流体力学(CFD)方法对滴头分形流道内水流运动情况进行数值模拟，凭借其可视化优势，提出了以消除流道内的边界低速区域为目标，提出灌水器流道抗堵塞性能的一般方法并用以修正流道结构。优化后的流道内边界速度明显提高，冲刷效果明显，抗堵塞能力提高，同时保持了较好的水力性能，在某种程度上达到了水力性能与抗堵塞性能的统一。本研究完善了灌水器分形流道设计理论，对于弥补国内在灌水器流道抗堵塞设计理论上空白提供了基础性依据。