农田低压管道输水灌溉系统定额配水装置的研制

摘要

低压管道灌溉系统的配水装置是从管道到农田配水的重要设施，配水装置处配水的精确度直接影响到灌区的科学用水管理、水费回收，甚至会影响到先进灌水技术的推广应用。随着农田灌溉用水管理条件逐渐趋于一致，配水管道定额配水装置将越来越具有研究和推广应用价值。 本文结合水力学理论，采用FLUENT流体流动计算程序和VisualBasic系统开发工具，研制低压管道输水系统定额配水装置，取得了如下具体成果： (1)在低压管道输水灌溉系统水力特性分析的基础上，以水稻为主要种植作物的南方平原河网地区管道输水灌溉系统配水装置为例，建立数学模型，设计出非调节式定额配水装置和调节式定额配水装置两种产品。 (2)利用GAMBIT和FLUENT软件，对研制出的定额配水装置和其他形式配水装置的内流场进行分析。对比不同形式配水装置的内流场及流速分布，分析其优劣，完善所设计定额配水装置的结构形式，并对其结构工艺进行了初步设计。 (3)利用VisualBasic等工具开发了定额配水装置的计算机辅助设计系统，可以设计出满足不同灌溉条件下的定额配水装置，满足不同用户的需要。 本文研制的管道定额配水装置，使配水设备和量水设备良好结合，起到精确配水、管理方便的作用，对于我国低压管道灌溉工程技术的推广应用、提高灌溉水利用率以及改善灌溉用水管理起到积极的推动作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1定额配水装置研制的目的和意义

1.1.1研究背景

1.1.2研究意义

1.2配水装置及量水技术的研究现状与存在问题

1.2.1农田低压管道灌溉系统配水装置的研究现状

1.2.2量水技术和调控类量水设备国内外研究进展

1.3研究内容及技术路线

1.3.1研究内容

1.3.2技术路线

2农田低压管道输水灌溉系统水力特性分析

2.1灌溉制度的确定

2.2低压管道输水灌溉系统水力特性计算

2.2.1管材与管径的选择

2.2.2水头损失

2.2.3水力学特性分析

2.2.4水流对配水装置的作用力分析

3定额配水装置结构设计

3.1非调节式定额配水装置结构设计

3.2调节式定额配水装置结构设计

3.2.1结构形式设计

3.2.2弹簧设计

3.2.3结构工艺设计

4定额配水装置计算机辅助设计

4.1配水装置内流场分析

4.1.1 FLUENT及gambit软件介绍

4.1.2定额配水装置流场模拟

4.2定额配水装置计算机辅助设计系统

4.2.1 VisualBasic语言介绍

4.2.2系统开发流程

4.2.3系统操作界面

5定额配水装置试验验证及误差分析

5.1试验方案

5.2试验过程及结果

5.2.1无弹簧状态

5.2.2弹簧自动调节状态

5.3误差分析

5.3.1量水误差的来源及表示方法

5.3.2各种误差影响因素的不确定度

5.3.3试验误差分析及消除

5.4试验结论

6结论与讨论

6.1结论

6.2讨论

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间参加课题研究情况