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内镶式滴灌管主流道水流运动特性研究

丁法龙 茅泽育 韩凯

丁法龙, 茅泽育, 韩凯. 内镶式滴灌管主流道水流运动特性研究[J]. 工程力学, 2019, 36(11): 248-256. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0625
引用本文: 丁法龙, 茅泽育, 韩凯. 内镶式滴灌管主流道水流运动特性研究[J]. 工程力学, 2019, 36(11): 248-256. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0625
DONG Fa-long, MAO Ze-yu, HAN Kai. HYDRAULIC PERFORMANCES IN MAINSTREAM OF DRIP IRRIGATION PIPE[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(11): 248-256. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0625
Citation: DONG Fa-long, MAO Ze-yu, HAN Kai. HYDRAULIC PERFORMANCES IN MAINSTREAM OF DRIP IRRIGATION PIPE[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(11): 248-256. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0625

内镶式滴灌管主流道水流运动特性研究

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0625
基金项目: 国家重点研发项目(2016YFC0402504)
详细信息
    作者简介:

    茅泽育(1962-),男,浙江人,教授,博士,主要从事水力学及河流动力学研究(E-mail:maozy@mails.tsinghua.edu.cn);韩凯(1995-),男,浙江人,硕士生,从事水力学及河流动力学研究(E-mail:hk17@mails.tsinghua.edu.cn).

    通讯作者: 丁法龙(1991-),男,山东人,博士生,从事水力学及河流动力学研究(E-mail:dflaizy@163.com).
  • 中图分类号: S275.6

HYDRAULIC PERFORMANCES IN MAINSTREAM OF DRIP IRRIGATION PIPE

  • 摘要: 以质量和动量守恒定理为依据,建立了以内镶式滴灌管为例的多孔管流动数学模型,并结合水力试验数据,推导得出了内镶式滴灌管内部主流道的沿程压力分布模型。多孔管流动的数学模型表明:多孔管主流道内的压力大小及变化取决于摩阻作用和动量交换作用的相对大小,其中摩阻作用使得压力降低,动量交换作用使压力升高,多孔管压力分布模型可以归结为求解管路摩阻系数和动量交换系数。滴灌管水力试验表明:滴灌管沿程纵向流速的分布指数与滴头自身特性(流量系数、流态指数)无关,而与管路上的滴头个数呈良好的线性相关关系。以水力试验数据分析与理论推导为基础,得出动量交换系所对应的经验表达式,结合BLASIUS摩阻系数计算公式对滴灌管压力分布模型进行求解,模型预测值与实测值吻合良好。该压力分布模型中,将沿程压力分布的影响因素归结为滴灌管长径比和管首雷诺数,便于优化结构设计及确定最佳运行工况。该文可为多孔管路水力计算及变质量流动模型研究提供一定参考。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-20
  • 修回日期:  2019-09-23
  • 刊出日期:  2019-11-25

内镶式滴灌管主流道水流运动特性研究

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0625
    基金项目:  国家重点研发项目(2016YFC0402504)
    作者简介:

    茅泽育(1962-),男,浙江人,教授,博士,主要从事水力学及河流动力学研究(E-mail:maozy@mails.tsinghua.edu.cn);韩凯(1995-),男,浙江人,硕士生,从事水力学及河流动力学研究(E-mail:hk17@mails.tsinghua.edu.cn).

    通讯作者: 丁法龙(1991-),男,山东人,博士生,从事水力学及河流动力学研究(E-mail:dflaizy@163.com).
  • 中图分类号: S275.6

摘要: 以质量和动量守恒定理为依据,建立了以内镶式滴灌管为例的多孔管流动数学模型,并结合水力试验数据,推导得出了内镶式滴灌管内部主流道的沿程压力分布模型。多孔管流动的数学模型表明:多孔管主流道内的压力大小及变化取决于摩阻作用和动量交换作用的相对大小,其中摩阻作用使得压力降低,动量交换作用使压力升高,多孔管压力分布模型可以归结为求解管路摩阻系数和动量交换系数。滴灌管水力试验表明:滴灌管沿程纵向流速的分布指数与滴头自身特性(流量系数、流态指数)无关,而与管路上的滴头个数呈良好的线性相关关系。以水力试验数据分析与理论推导为基础,得出动量交换系所对应的经验表达式,结合BLASIUS摩阻系数计算公式对滴灌管压力分布模型进行求解,模型预测值与实测值吻合良好。该压力分布模型中,将沿程压力分布的影响因素归结为滴灌管长径比和管首雷诺数,便于优化结构设计及确定最佳运行工况。该文可为多孔管路水力计算及变质量流动模型研究提供一定参考。

English Abstract

丁法龙, 茅泽育, 韩凯. 内镶式滴灌管主流道水流运动特性研究[J]. 工程力学, 2019, 36(11): 248-256. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0625
引用本文: 丁法龙, 茅泽育, 韩凯. 内镶式滴灌管主流道水流运动特性研究[J]. 工程力学, 2019, 36(11): 248-256. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0625
DONG Fa-long, MAO Ze-yu, HAN Kai. HYDRAULIC PERFORMANCES IN MAINSTREAM OF DRIP IRRIGATION PIPE[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(11): 248-256. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0625
Citation: DONG Fa-long, MAO Ze-yu, HAN Kai. HYDRAULIC PERFORMANCES IN MAINSTREAM OF DRIP IRRIGATION PIPE[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(11): 248-256. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0625
参考文献 (29)

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