[01360429]微灌用水力旋喷自动吸附过滤器运行机理、结构优化及应用研究

1、技术说明 微灌技术的发展需要更加先进的过滤器。对于新疆地区来说,由于灌区渠系配套完善,灌溉水源80%以上为地表水,而这些地表水中含有大量的泥砂,仅在悬移质固体颗粒上就很容易造成灌水器严重堵塞。因此,对灌溉水源进行过滤、净化处理是必不可少的。过滤器作为对微灌水源进行净化处理的最后一道屏障,是整个微灌水源净化处理程序的重中之重。 本项目对一种微灌用水力旋喷自动吸附网式过滤器进行了理论和试验研究,具体如下： （1）通过理论分析了水力旋喷管旋转速度和产生旋喷动力原理,吸砂组件吸附吸力产生机理以及旋喷动力与吸附吸力耦合关系等,揭示了自动吸附系统运行机理; （2）通过室内清水和浑水试验,探求了滤网目数与自动清洗运行关系,确定了最佳清洗压差、最佳清洗时间等一些关键运行参数,为自动吸附系统后续运行提供了理论依据; （3）结合数值模拟的计算流体动力学分析,分别对自动吸附系统和过滤器整体结构进行了优化研究,探索得到自动吸附系统最优设计参数和过滤器整体最优结构; （4）结合过滤器基本水力性能研究,提出了过滤器运行基本水力参数,并根据原型观测试验,探索出理论分析、室内试验和原型观测三者统一的微灌用水力旋喷自动吸附过滤器最优运行参数,为该过滤器尽快较好地应用于实际工程提供科学依据。 2、性能指标 （1）水力旋喷自动吸附系统运行机理 包括：水力旋喷管旋转速度及产生旋喷动力分析;吸砂组件自动吸附吸力产生机理及影响因素分析;旋喷动力与吸附吸力耦合关系分析。 （2）过滤器水力性能试验 包括水头损失、最佳排污压差和最佳清洗时间等试验。 （3）过滤器结构优化 模拟水力旋喷自动吸附系统内部的流场状况,得到压力分布、速度分布等流体力学特性;对水力旋喷管、排砂管、吸砂组件等不同结构形式进行流场的优化分析,得出自动吸附系统的最优设计参数。 （4）推广应用及原型观测 开展原型观测试验,并结合原型观测试验结果,进一步完善该新型过滤器各项运行指标,最终探索出理论分析、室内试验和原型观测三者统一的微灌用水力旋喷自动吸附过滤器最优运行参数。