膜片厚度对压力补偿灌水器水力性能影响模拟研究

来源：中国农机化学报杂志2025年第11期北京时间：

作者：王亚林, 杨越, 赵树君, 燕乔

单位：（1. 三峡库区生态环境教育部工程研究中心，湖北宜昌,443000；2. 三峡大学水利与环境学院，湖北宜昌,443000）

摘要：通过ANSYS Fluent软件对管上式压力补偿灌水器进行研究，设置4种不同的膜片厚度：0.4 mm、0.6 mm、0.8 mm、1.0 mm，研究灌水器在不同膜片厚度下的水力性能、膜片形变情况及其出流情况等。结果表明：4种不同膜片厚度的流态指数分别为-0.285 0、-0.016 0、0.025 2和0.356 4，当膜片厚度为0.6 mm和0.8 mm时，流态指数较佳。结合不同厚度膜片在100~150 kPa下的局部水头损失和流态指数发现，该灌水器平均局部损失越大，流态指数越小，其灌水器的消能效果也越好。膜片形变均呈现“半球形”，0.4 mm膜片厚度的形变量最大。4种膜片在不同压力下的平均出流量为1.839 4~2.756 7 L/h，且0.6 mm和0.8 mm厚度的膜片出流情况更为稳定，流量波动较小，出流量约为2.3 L/h，通过湍动能分析发现两者的抗堵性较强。

关键词：灌水器,压力补偿,水力性能,膜片形变量,湍动能,泥沙颗粒

基金资助：国家自然科学基金(52209164)；湖北省教育厅科学技术研究计划重点项目（D20221206）；三峡库区生态环境教育部工程研究中心开放基金项目（KF202302）