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一体化压力补偿式热塑性弹性材质滴头设计与试验

论文摘要

为克服硅胶片类压力补偿式滴头"回收难"的问题,设计开发了一种含热塑性弹性体的全塑料材质的一体化压力补偿式滴头。基于压力补偿式滴头流量补偿原理及计算流体力学数值计算方法,对一体化滴头关键结构参数齿尖角、流道宽度、流道深度、流道单元个数开展正交设计试验,通过Ansys15.0软件对滴头迷宫流道结构进行确定,以参数组合齿尖角34°,流道宽度0.4 mm,流道深度0.4 mm,流道单元数12个,进行滴头试制并对其补偿性能及抗堵塞性能进行测试。结果表明:该一体化压力补偿滴头流态指数为0.07,起调压力为35 kPa,补偿区间为35～300 kPa,属于恒流灌水器-压力补偿滴头范畴;与国内滴头相比,设计滴头的水力性能更优;在低压堵塞试验中,一体化压力补偿式滴头具有更好的抗堵塞性能,当泥沙浓度为1.0g/L,灌水15次后,一体化压力补偿滴头与另外两种普通迷宫流道滴头的相对流量分别下降至93.1%、54.2%、81.8%,一体化压力补偿滴头的抗堵塞性能明显优于普通迷宫流道滴头。该滴头研发周期短、成本低、便于回收利用,是传统滴头的良好替代品。该研究可为一体化压力补偿式滴头结构设计、相关产品研发提供参考。

论文目录

  • 0引言
  • 1 一体化压力补偿式TPE滴头设计
  •   1.1 技术要求
  •   1.2 基本结构与工作原理
  • 2 关键结构参数设计
  •   2.1 弹性片力学分析
  •   2.2 迷宫流道结构与参数
  •   2.3 CFD计算过程及结果
  • 3 滴头测试内容与方法
  •   3.1 测试材料与测试装置
  •   3.2 测试方法
  • 4 结果与分析
  •   4.1 滴头的补偿性能
  •   4.2 抗堵塞性能
  •     4.2.1 泥沙浓度对一体化滴头抗堵塞性能的影响
  •     4.2.2 不同类型滴头抗堵塞性能对比
  • 5 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 杨小坤,牛文全,张亮

    关键词: 流量,压力,计算流体力学,堵塞,热塑性弹性体,一体化压力补偿滴头,结构设计

    来源: 农业工程学报 2019年21期

    年度: 2019

    分类: 农业科技

    专业: 农业工程

    单位: 西北农林科技大学水利与建筑工程学院,西北农林科技大学水土保持研究所

    基金: 国家自然科学基金项目(51679205),国家重点研发计划项目(2016YFC0400202),宁夏重点研发计划项目(2018BBF02006),杨凌示范区科技计划项目(2018GY-08),山东省重点研发计划项目(2019QYTPY004)

    分类号: S277.95

    页码: 60-68

    总页数: 9

    文件大小: 1315K

    下载量: 75

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/d49eed02804ee07bb7dc506f.html