尚星航 季日臣

摘要：三通管是输配水系统中常用的形式。在同一边界条件下选用规格为30°、45°、60°、90°夹角三通管，采用不同汇流速度比，结合CFD数值模拟软件进行分析计算，得到三通管道输水时局部水头损失系数变化规律。结果表明：局部阻力系数在雷诺数大于3×105之后基本保持稳定；在同一流速比下直管-主管流向的局部水头损失主要是由流速梯度变化和直管涡流运动造成的；当角度为90°时，引发的水流回流撞击比较强烈，实际应用中应尽量减少三通管夹角的大小以减少能量损失，提高过流能力。

关键词：汇流三通管；局部阻力系数；分流比；数值模拟

中图分类号：TV134文献标志码：A

基金项目：国家自然基金资助项目（项目编号：51669010）。

0引言

近年来在急速凸显的节水灌溉技术中，滴灌、喷灌等新型技术节水效果明显，尤其在甘肃、新疆、宁夏等地，其节水效率比普通灌提高近50%。目前，随着三通管在多项灌溉技术中的应用增多，三通管已经逐渐成为输水系统中一种常见的输水设施。多年来，国内外学者对三通管进行了广泛研究：陈江林等[1]通过试验研究和数值模拟对T型三通管水流的流动特性进行分析，得到了不同分流比、管径比对水头损失系数的影响；许虎等[2]通过对不同出口夹角下的斜直三通管进行数值模拟得到不同入口雷诺数、斜直三通管主管与支管间夹角、局部水头损失系数三者之间相关关系；石喜[3]等通过对不同PVC三通管进行了试验与数值模拟研究，揭示了内部流场分布特性及局部阻力系数与雷诺数、管径比的变化关系；……