一种污水灌溉喷头流道的数值模拟及结构优化

来源：机床与液压杂志2015年第11期北京时间：

作者：周俊辉

单位：广州大学机械与电气工程学院；广州大学机械与电气工程学院；广州大学机械与电气工程学院；广州大学机械与电气工程学院；广州大学机械与电气工程学院

摘要：喷头是喷灌系统的重要组成部分，喷头内流道的能量损失直接影响到整个喷灌系统的喷洒质量。通过三维软件UG建立了喷头内流道的二维片体CFD模型，并以Fluent软件为平台，运用N-S方程和k-ε方程对喷头内流道的速度、压力、湍流动能等做了两相流数值模拟计算，计算结果表明：传统摇臂式喷头内流道中存在速度旋流、压力损耗与湍流动能突变等缺陷，能量损失较大。根据此仿真结果，对喷头流道的结构作了相应的优化，优化后的喷头流道速度旋流、压力损耗与湍流动能突变等缺陷得到明显的改善，能量损失减小。表明采用CFD方法能较好地模拟流道内部流动情况，为喷头流道结构的优化提供参考。

关键词：数值模拟; 喷头流道; 能量损失;污水灌溉

基金资助：国家星火计划项目（2013GA780063）；广东省水利科技创新项目（2012-11）；广东省高等学校科技创新项目（2013KJCX0142）