圆柱式滴头内镶及外包对滴灌毛管水力特性影响的模拟研究
2021-07-24王亚林李京芳胡紫寒姚田成胡怡玲
华南农业大学学报 2021年4期
王亚林,李京芳,鄢 锐,胡紫寒,姚田成,胡怡玲
(三峡大学 水利与环境学院,湖北 宜昌 443000)
滴灌作为有效的节水灌溉和一体化管理方式在很多地区得到应用。滴灌设计时,为了保证灌水质量和提高水分利用率,要求滴灌毛管网中滴头出水相对均匀,而水流动过程中受毛管边壁及滴头阻力影响,毛管压力沿水流方向逐渐衰减。如何在低压条件下最大化地减少管网水流水头损失及提高灌水均匀度成为滴灌设计的关键[1-3]。滴灌毛管水头损失包括滴头段的局部水头损失和非滴头段的沿程水头损失。针对滴灌毛管沿程水头损失的研究已经较为成熟,主要基于Darcy-Weisbach公式确定[4]。对于滴头局部水头损失,依据滴灌设计规范,在缺乏资料情况下,滴头局部水头损失按毛管沿程水头损失的10%~20%计算[5]。不少学者针对滴头局部水头损失做了相关研究,虽然取得了一些成果,但是仍未给出被行业一致认可的计算模型[6]。
毛管局部水头损失因其滴头种类、尺寸差异较大,目前仍没有形成统一认识。Bagarello等[7]和Provenzano等[8]对毛管局部水头损失做了相关研究,通过回归试验结果得出了滴头局部水头损失系数与滴头相对形状有关的结论,并给出计算表达式。仇振杰等[9]通过试验研究了滴头插入式毛管水头损失规律,认为毛管局部水头损失既与滴头形状有关又与雷诺数有关,但由于只是对特定尺寸毛管进行了研究,其公式适用范围受限。上述研究都是通过试验回归得出的经验公式。……
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