双迷宫流道左侧内齿参数对其水力性能的影响

徐 腾，李治勤，康苗业，王 超

(太原理工大学水利科学与工程学院，太原 030024)

微灌系统的核心构件是灌水器，其水力性能的优劣对微灌系统的正常运作有重要意义，而能够主要表征灌水器水力性能的指标是流态指数x和流量系数k[1]。多项研究表明若灌水器的结构特征改变，则其水力性能指标也能够显著改善，有助于实现灌水器高效、稳定的运行[2]。Gilaad Y K等[3]指出，灌水器流道的结构形式、制作材料以及尺寸等因素共同决定其水力性能；Ozekici B等[4]研究发现，在灌水器的水头损失中，约有90%发生在其齿尖结构处；李云开等[5]认为，在灌水器流道设计中，若减少流道直线段的长度则能减少水流的平顺作用；魏青松等[6]认为，灌水器流道内能量耗散的主要部位在流道转角处；喻黎明[7]认为，不同的结构参数对灌水器水力性能的影响不同，且流态指数受齿高变化影响显著；李琳等[8]指出，在不同形状的灌水器流道中，正方形流道灌水器的水力性能最好；马炎超等[9]认为，矩形迷宫流道灌水器加齿后，流量系数及流态指数均相应减小。聂磊等[10]指出，利用k-ω紊流模型对滴灌灌水器流道进行模拟所得结果的精度和准确度较其他紊流模型好。

本文借助流体力学软件CFD对双迷宫流道内竖向流道左侧不同单内齿位置及齿高组合进行数值模拟分析，在9种进口压力条件下，对比15种组合的灌水器水力性能，研究不同单内齿位置及其高度对矩形迷宫流道灌水器水力性能的影响，为进一步研发高水力性能的灌水器提供参考依据。……