微灌用自清洗過濾器的結構優(yōu)化研究.pdf

1、自清洗過濾器是灌溉節(jié)水系統(tǒng)的關鍵設備，隨著微灌系統(tǒng)自動化程度提高，對該設備要求也越來越高，它對解決西北地區(qū)尤其是新疆干旱地區(qū)直接利用高含沙渾水作為微灌水源起到決定性作用。
　　本論文所研究的過濾器為石河子市金土地節(jié)水設備有限公司生產，相比傳統(tǒng)過濾器（砂石過濾器、離心過濾器、篩網過濾器和疊片式過濾器），具有自動化程度高，水頭損失小，過濾效率高等優(yōu)點。本人在總結前人研究成果的基礎之上，首先概述了自清洗過濾器的結構特點和工作原理，對其自

2、清洗結構進行水力計算分析，提出初步優(yōu)化方案；其次運用FLUENT流體軟件對過濾器結構進行流場分析計算和數值模擬，來證實初步優(yōu)化方案的可行性；最后得出優(yōu)化結果，即本論文所取得的主要研究成果：
　　1.變徑優(yōu)化，即改變排污管和吸管的結構尺寸,針對每個吸管劃分不同的斷面，根據能量守恒定律列方程，從水力學的角度進行理論分析，增大管徑可以有效的改善過濾效果，達到吸管吸污均勻的目的；
　　2.在過濾器底部調整吸管的位置和數量，隨著過濾時

3、間的增長，可以緩解吸管、排污管或者是下游出口堵塞的現象，縮短清洗時間；
　　3.在水力分析計算的基礎上，運用FLUENT流體軟件對其自清洗結構進行數值模擬，通過觀察過濾器內部流場變化的情況（速度矢量圖），以及在排污管和吸管等徑與變徑時各吸管流量的相對方差與相對極差的對比，得出最優(yōu)的優(yōu)化結果，即在排污管的直徑是77.5-190（mm）處和吸管1-3的直徑分別為48.5、49、49（mm）處時，吸管流量的相對方差和相對極差最??；