基于数值模拟的射流式吸肥器结构尺寸优化及性能试验
2021-10-12袁寄望朱德兰高洒洒陈囡囡刘一川
农业工程学报 2021年14期
袁寄望,朱德兰,高洒洒,陈囡囡,刘一川,张 锐
(1.西北农林科技大学 水利与建筑工程学院,杨凌 712100;2.西北农林科技大学 旱区农业水土工程教育部重点实验室,杨凌 712100)
0 引 言
水肥一体化技术是世界公认的高效可靠的节水节肥农业新技术,施肥装置作为灌溉系统的基本装备,其性能优劣会直接影响灌溉与施肥的质量[1]。中国灌溉施肥设备的种类主要包括压差式施肥罐、自压式施肥桶、文丘里吸肥器、注肥泵以及智能灌溉施肥机[2-8]。其中,文丘里吸肥器在实际生产中得到广泛应用,国内外大量学者为提高其吸肥性能主要通过理论计算与试验研究[9-12]、计算机数值模拟[13-19]的方法优化其结构参数。前人的研究在一定程度上提高了文丘里吸肥器的吸肥性能,但其存在的吸肥量小、压力损失大的缺点未得到根本解决,不能满足高吸肥量和低能耗的施肥灌溉需求。因此,近年来国内农户在水肥一体化装备中逐渐开始使用射流式吸肥器。
射流式吸肥器与射流泵的工作原理和结构非常相似,均利用高速射流卷走喉管入口处的空气,形成真空,从而达到吸肥目的,能量传递和液体混合过程也是主要在喉管内进行[20]。相关射流式吸肥器的研究目前鲜有报道,而关于射流泵的研究一方面采用理论计算与试验研究方法分析内部结构参数与水力性能的关系,探讨其工作效率[21-23];另一方面利用计算机数值模拟方法模拟内部水流特征,分析空化发生机理和发展过程[24-28]。……
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