卷盤式噴灌機水渦輪水力性能試驗與數(shù)值模擬.pdf

1、我國是農(nóng)業(yè)大國，人口多、耕地少、水資源緊缺，只有有效發(fā)展節(jié)水灌溉，不斷提高水資源利用率，才能實現(xiàn)水資源的永續(xù)利用。噴灌技術(shù)是一種先進的灌水技術(shù)可節(jié)水40％-50％，卷盤式噴灌機結(jié)構(gòu)緊湊、移動方便、自動化程度高、灌溉效果好，是目前最好的灌溉裝備之一，比較適應(yīng)我國農(nóng)村的發(fā)展需要，是目前我國噴灌行業(yè)的主要機型。
　　水渦輪驅(qū)動裝置是卷盤式噴灌機的核心工作部件，雖國內(nèi)有大量的生產(chǎn)和使用，但尚未掌握其核心技術(shù)，因此有必要對其進行深入的研究。

2、本文是在國家863計劃項目“精確噴灌技術(shù)與產(chǎn)品(2011AA100506)”的資助下，通過理論分析、試驗研究和數(shù)值計算相結(jié)合的方法對水渦輪的水力性能等方面進行研究。本文的主要工作及創(chuàng)新性點有:
　　1.研制出了水渦輪試驗臺，分別對目前國內(nèi)大量使用的兩種型號水渦輪進行了水力性能的試驗研究，通過對試驗結(jié)果分析認(rèn)為研制出的試驗臺能夠有效地對水渦輪的水力性能進行測量。試驗結(jié)果表明水渦輪的工作效率低、能耗高，最高效率低于20％。
　　

3、2.在沒有水渦輪設(shè)計參數(shù)的情況下，借鑒水泵、水輪機等旋轉(zhuǎn)水力機械的數(shù)值模擬方法，對水渦輪數(shù)值計算中三維模型的建立、網(wǎng)格劃分和湍流模型的選取等關(guān)鍵問題進行了研究，提出了適合于水渦輪的數(shù)值模擬方法。數(shù)值計算與試驗結(jié)果表明:采用全流場、結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格、標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型能夠有效地預(yù)測水渦輪的水力性能。
　　3.JP75卷盤式噴灌機目前在國內(nèi)市場上的需求量較大，因此本文針對該型號水渦輪進行深入研究。對數(shù)值計算得到的水渦輪內(nèi)部壓力、速度的分布進