微灌离心分离器内部流场分布数值模拟

来源：农业工程学报杂志2015年第19期北京时间：

作者：邱元锋,孟戈,罗金耀,

摘要：在缺水地区，利用高含沙水作为微灌水源的条件下，低浓度混合多相流模型已不能适用于微灌用离心分离器的数值模拟。该文以高含沙水作为微灌水源，结合离心分离器的结构参数，在流体力学基本方程基础上，通过网格划分和边界条件设定，采用有限体积法进行离散和求解，控制方程采用k-ε模型模拟分析了离心分离器的内部流场特征，并通过试验验证数值模拟成果，模拟值与试验实测值相对误差在10%以内，说明数值模拟采用的算法和模型是合理的。在试验验证的基础上，模拟分析了高含沙水为微灌水源的条件下，离心分离器的速度、湍动能以及静压分布，结果表明：离心分离器内速度分布主要有切向速度、轴向速度和径向速度，沿径向方向具有一定的对称性；离心分离器内湍动能分布具有一定的对称性，由轴中间向器壁两侧逐渐变小；静压分布具有一定的对称性性，由器壁两侧向轴中心逐渐减少。结果可为微灌用离心分离器特性参数的优化提供依据。

关键词：灌溉, 流体力学, CFD, 微灌, 离心分离器, 高含沙水, 流场分布