刘敏杰,白云岗, 张江辉, 崔春亮, 卢震林

(新疆水利水电科学研究院，新疆 乌鲁木齐 830049)

作为农业高效节水灌溉实现自动化控制的关键设备之一，电磁阀在田间灌溉自动化控制中得到了大量应用[1-3]。田间电磁阀的性能和质量直接影响到灌溉系统的运行状况与使用寿命。崔春亮等[4]测试了田间电磁阀流量与水头损失，并进行了初步水力性能试验分析。盛祥民等[5]研究了电磁阀隔膜深度偏差对电磁阀的水力性能的影响。田间电磁阀通过隔膜在圆球形腔内垂直于管道上下移动，实现阀的开启和闭合，属于隔膜阀的一种。张逸芳等[6]对隔膜阀流量系数 CFD 仿真计算，研究分析表明，CFD 方法能简单便捷地获得隔膜阀流量系数相关数据，而且能可视化地展示流场中的细节特征，从而更好地指导优化设计，提高阀门流量系数。李忠等[7]研究了提升高度对膜片式电磁阀性能的影响，并运用计算流体力学软件对其内部流场进行了数值模拟。作为微灌系统中自动化控制的关键设备，田间电磁阀还处于应用开发阶段[8-11]，目前尚未见著关于田间电磁阀不同工况下的过流特性和水流流态演变规律的报道。因此，研究该结构型式下阀腔水流流态演变规律，为田间电磁阀的优化设计和运行维护提供依据，对提升灌溉管网安全性和经济性具有重要意义。

1 研究方法

1.1 数值模拟计算

(1)数值计算方法。田间电磁阀内水流存在漩涡流动，流线弯曲程度较大，考虑……