疊片過濾器過濾性能及疊片流道優(yōu)化試驗研究.pdf

1、微灌灌水器流道尺寸小，極易堵塞，故微灌用過濾器是微灌系統(tǒng)中的重要部分。疊片過濾器是近年來興起的一種新型的微灌用過濾器，深入地研究其水力性能和過濾性能，對于疊片過濾器產(chǎn)品的開發(fā)具有重要的意義。本文通過試驗，研究分析了疊片過濾器的過濾性能、過濾效率和過濾精度，并利用計算流體動力學(xué)，建立了疊片水力性能的 CFD三維數(shù)值模型，模擬并分析了三種疊片的幾何結(jié)構(gòu)對疊片水力性能的影響。
　　過濾性能試驗結(jié)果表明，疊片過濾器的水頭損失隨加砂量的增加

2、而增加，但增加的趨勢不是均勻的，而是在加砂量達(dá)到一定量時，水頭損失會突然出現(xiàn)激增，再加入少量石英砂后，就會迅速達(dá)到或超過安全壓差；石英砂粒徑的大小影響安全過濾砂量：相比于疊片溝槽最大斷面的尺寸，若石英砂的粒徑尺寸過大時，容易從疊片外側(cè)直接堵塞疊片，導(dǎo)致安全過濾砂量比較小，相比于疊片溝槽最小斷面尺寸，若石英砂的粒徑尺寸過小時，則容易穿過疊片，導(dǎo)致微灌灌水器堵塞，故在選擇疊片過濾器時，要綜合考慮沙礫和疊片溝槽的尺寸；疊片過濾器的安裝方向?qū)λ?/p>

3、力性能幾乎沒有影響，而對抗堵塞性能的影響較大，疊片過濾器的朝上安裝時的過濾性能優(yōu)于朝下安裝，一般情況下推薦過濾器朝上安裝；根據(jù)疊片過濾器的過濾效率，確定了過濾精度，以及疊片過濾器的過濾精度M與疊片溝槽最小斷面的內(nèi)切圓直徑D的關(guān)系為：M:D≈1:1.2。
　　建立了直線型疊片水力性能的三維數(shù)值模型，其模擬結(jié)果與實測值之間的偏差為8％，表明數(shù)值模擬具有較高的可靠性，可以代替試驗，研究疊片過濾器的水力性能。并分別對疊片溝槽傾斜角度（即疊

4、片溝槽間的相交個數(shù)），疊片溝槽最小斷面底角以及疊片寬度三個方面與疊片水力性能的關(guān)系進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。
　　CFD數(shù)值模擬結(jié)果表明，在清水條件下，溝槽斷面為等腰三角形的疊片，始終保持疊片溝槽最小斷面的內(nèi)切圓直徑D（即疊片過濾精度）不變時：疊片溝槽相對半徑方向的傾斜角度（溝槽相交個數(shù)）對疊片的水頭損失幾乎沒有影響；疊片溝槽最小斷面底角影響過流能力，在底角為60°時，疊片的過流能力最小，水頭損失最大；對于寬度較小的疊片，其外徑處的溝槽