一种污水灌溉喷头流道的数值模拟及结构优化.pdfVIP

2015年 6月 机床与液压 Jun．2015 第43卷 第 11期 MACHINETOOL HYDRAULICS Vo1．43No．1l DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．11．041 一 种污水灌溉喷头流道的数值模拟及结构优化 周俊辉，梁忠伟，刘晓初，廖少棚，萧金瑞 (广州大学机械与电气工程学院，广东广州 510006) 摘要：喷头是喷灌系统的重要组成部分，喷头内流道的能量损失直接影响到整个喷灌系统的喷洒质量。通过三维软件 UG建立了喷头内流道的二维片体CFD模型，并以Fluent软件为平台，运用N—S方程和k-e方程对喷头内流道的速度 、压 力、湍流动能等做了两相流数值模拟计算，计算结果表明：传统摇臂式喷头内流道中存在速度旋流 、压力损耗与湍流动能 突变等缺陷，能量损失较大。根据此仿真结果，对喷头流道的结构作了相应的优化，优化后的喷头流道速度旋流、压力损 耗与湍流动能突变等缺陷得到明显的改善，能量损失减小。表明采用CFD方法能较好地模拟流道内部流动情况，为喷头流 道结构的优化提供参考。 关键词：数值模拟；喷头流道；能量损失；污水灌溉 中图分类号：TQ05．1；$277．9+4 文献标志码：A 文章编号：1001—3881(2015)11—152—4 NumericalSimulationandStructuralOptimizationofaSewageIrrigationNozzleFlow ZHOUJunhui，HANGZhongwei，LIUXiaochu，LIAO Shaopeng，XIAOJinrui (SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，GuangzhouUniversity， GuangzhouGuangdong510006，China) Abstract：Nozzleisanimportantpartofasprinklerirrigationsystem．Theenergylossoftheinnerflowofnozzleaffectsthequality ofsprayinginthewholesprinklerirrigationsystem．Thetwo-dimensional CFD modeloftheinnerflow withthe3D softwareUGwas built，andthenumericalsimulationsofspeed，pressure，turbulencekineticeneryg andSOonfortheinnerflowwerecarriedoutbyCFD softwraeFluentwhichusedthenavier-stokesandk-epsilonequations．Theresultsshowsthathterotationalflow ofspeed，thepressure dropandthemutationof turbulencekineticeneryg areexistedintheinnerflowofthetraditional impactdrivesprinkler，andhteeneryg lossisbigger．Accordingtheresultsof thesimulation，theinnerflowwasoptimizedsimply，andtheeneryg lossisdecreasedobviously． ItshowsthatusedCFD canreveal theflow of theinnerflow．Itgivesalittlerreferencetotheoptimizationof theinnerflow． Keywords：Numericalsimulation；Th einnerflow ofthenozzle；Energyloss；Sewageirrigation 0 前言 等人 分析了稳流器式摇臂喷头的内部流