射流三通产生的脉冲波对灌水器水力与抗堵塞特性的影响

来源：农业工程学报杂志2020年第2期北京时间：

作者：王新坤,靳彬彬,樊二东,姚吉成,张晨曦,王轩,薛子龙,

摘要：该文应用CFD两相流模拟与水力试验相结合的方法，研究射流三通产生的脉冲水流对灌水器流道水力性能和抗堵塞性能的影响。进行射流三通水力性能试验，获取其脉冲参数（振幅、周期），用以生成波动压力，为数值模拟提供参考；对比射流三通、普通三通下定制灌水器出口流量的模拟值与实测值，验证模拟方法的可行性；数值模拟研究不同时刻脉冲条件下含沙量在流道的分布情况和不同密度、不同粒径颗粒的运动路径及速度变化。结果表明，射流三通产生的波形与同参数正弦波波形类似，可由正弦波代替射流三通波进行模拟。射流三通波形压力和恒压下的流量的实测值与模拟值之间的相对误差在7%以内；脉冲条件下灌水器流道的主流区和漩涡区都具有脉冲性能。脉冲条件下流道最大含沙量低于恒压条件下的22%。同一密度不同粒径条件下，恒压条件高于脉冲水流下颗粒路径的1.21%～26.9%，同一粒径不同密度条件下，恒压高于脉冲水流条件颗粒路径的3.25%～9.6%。综上，射流三通产生的脉冲波能够提高水流的挟沙能力和抗堵塞性能。

关键词：颗粒, 流量, CFD, 灌水器, 射流三通, 脉冲波, 水沙两相流, 抗堵塞