基于進出口壓差數學模型的灌溉穩流器彈簧參數選配

梁金蓮，吳守軍，2，馮英峻，朱德蘭，2

（1.西北農林科技大學水利與建筑工程學院，陜西 楊凌 712100；2.西北農林科技大學干旱半干旱區農業水土工程教育部重點實驗室，陜西 楊凌 712100）

0 引 言

在灌溉系統中，灌水均勻度是對灌水器流量分布的量化衡量，是評價灌溉質量的重要指標[1,2]。由地勢差、管網水頭損失等因素引起的管道工作壓力差異難以保障灌水器的基本性能，降低了灌水均勻度，為解決這一問題，可在灌水器前安裝灌溉穩流器進行調壓穩流[3,4]。

灌溉穩流器按結構形式不同可以分為墊片式[5-7]和彈簧式[8-11]，國內研究墊片式灌溉穩流器的起步較早，產品逐漸趨向成熟；而對彈簧式灌溉穩流器的研究起步較晚，目前正處于探索階段，主要通過參考國外產品研制適用于國內灌溉模式的灌溉穩流器。關于灌溉穩流器彈簧參數的選取大多是通過試驗篩選的方法，需要準備多種不同規格的彈簧反復試驗，比較費時費力；或者通過估算彈簧力的方法確定彈簧剛度及其預壓縮量，但由于運動部件的受力情況未知，導致彈簧參數計算不合理，還需要通過試驗來調整彈簧參數[8,9,11]。

目前，CFD 數值計算方法已廣泛應用于節水灌溉設備的研究，馮衛民[12]對不同開度的減壓閥進行了數值模擬，繪制出了流量特性曲線以及阻力特性曲線。張愛習[13]通過優化計算幾何域，提高了齒型流道灌水器模型較高的預測精度。張中華[14]對穩流器流道內部的流場進行了模擬并研究了其抗堵塞性能。……