砂石-筛网组合过滤器结构优化与性能试验

• 作者: 任树梅 周洋 杨培岭 马子萱
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 过滤器 多孔介质 数值模拟 结构优化
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 307-316
• 页数: 10页
• 分类号: S275.6
• 字数: 7951字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2018.10.035

摘要

为了充分了解灌溉用砂石过滤器和筛网过滤器组成的二级过滤系统的内部流场情况,利用Pro/Engineer软件进行三维造型,基于计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)技术,应用数值模拟采用RNGk-ε湍流模型结合多孔介质模型对过滤器内部流场进行分析并提出优化方案,在优化的基础上设计新型一体式过滤器并对其进行性能测试.结果表明:RNG k-ε湍流模型模拟结果与试验结果吻合良好,可用于流场分析和结构优化.组合过滤系统按传统分体式布置时,由于连接管道和筛网过滤器外壳等影响,会产生较大水头损失,且筛网过滤器部分由于结构复杂造成环流与漩涡,导致流场不稳,过滤时流速分布不均.针对传统组合过滤系统流场的不足,提出将滤网融入砂石罐体的一体式优化布置方案,改善了布置的复杂度;通过流场分析发现可减小38.5％的水头损失,且由于罐体空间较大对水流扰动较小,所以内部流场稳定;过滤时流速分布更均匀,因此对滤网的利用也更加合理充分,延长了滤网使用寿命.通过两次性能测试对比分析可知,砂石-筛网组合一体式过滤器能有效减小水头损失,并且在含沙水条件下流量减小20％时能多运行20 min左右,表明一体式过滤器水力性能更优且能提高灌溉效率.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨培岭	中国农业大学水利与土木工程学院	189	3877	34.0	53.0
2	任树梅	中国农业大学水利与土木工程学院	129	2853	30.0	48.0
3	周洋	中国农业大学水利与土木工程学院	9	17	3.0	4.0
4	马子萱	中国农业大学水利与土木工程学院	3	5	1.0	2.0