流道參數對新型根灌器水力性能的影響及優化

張 軍，李 琳

流道參數對新型根灌器水力性能的影響及優化

張 軍1, 2，李 琳1, 3*

（1.新疆農業大學 水利與土木工程學院，烏魯木齊 830052；2.新疆理工學院，新疆 阿克蘇 843000；3.新疆水利工程安全與水災害防治重點實驗室，烏魯木齊 830052）

【目的】研究新型果樹根灌器螺旋對沖流道參數對水力性能的影響。【方法】采用單因素和響應面試驗方法，研究螺旋對沖流道主要影響因素及其對計流量變異系數q的影響，建立并驗證了不同壓力區間q的回歸模型，在不同壓力區間以q最小為優化目標進行流道參數優化。【結果】引起q變化的主要參數為流道寬、分流角及流道單元數，彎道直段長1、彎道半徑、匯流段長2對其的影響可忽略不計。對q的影響存在交互作用，q隨的增加均呈先減后增趨勢，響應曲面均存在極小值。低壓區及高壓區的q與存在顯著的二次函數關系，其二次回歸模型復相關系數（2）分別為0.996 7、0.997 1，與調整后的復相關系數（Adj2）差值均小于0.2。優化得到高壓區最優方案的q要小于低壓區，2個壓力區優化方案q預測值與實測值相對誤差分別為2.8%、2.3%。【結論】用q回歸模型對設計流量變異系數預測的精度可靠，螺旋對沖流道在高壓區的灌水效果要優于低壓區，且q優化的結果可靠。

果樹根部灌水器；螺旋對沖流道；幾何參數；水力性能；響應面法

0 引 言

【研究意義】地下灌溉是一種高效節水灌溉方法，通過埋入地下的灌水器將灌溉水滲入到作物周圍供作物根系吸收利用，能有效地減少地表蒸發和深層滲漏損失[1-2]。……