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《华北水利水电大学》 2017年
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多孔膜袋灌水力性能研究

王盈盈  
【摘要】:近年来,节水灌溉技术因节水的高效性而快速发展,低压微灌技术因成本低而颇受欢迎。本文主要利用试验方法,结合水力学和流体力学理论知识对微压膜袋灌的水力性能进行研究。通过试验分别研究和分析了低压下多孔膜袋灌的沿程压力分布规律、出流特性规律、水头损失和灌水均匀度的影响因素,主要研究内容结论如下:(1)进口压力水头、孔径、铺设长度对膜袋灌出流量的影响膜袋孔口出流量因受到进口压力水头、膜袋孔径和铺设长度因素的影响而有所不同,但出流量变化曲线总体上呈现出单峰型。膜袋孔口出流量随着膜袋铺设长度的增大而减小,且随着膜袋铺设长度的增加出流量最大值的位置向膜袋首端移动;随着膜袋孔径和孔距的增大,孔口出流量增大,且出流量最大值的位置同样向膜袋首端移动。2)膜袋铺设长度、孔距、孔径对沿程压力以及水头损失的影响在不同膜袋铺设长度、孔距和孔径条件下,沿程压力水头曲线是一直降低的。同一试验膜袋不同截面实测压力随进口压力增大而增大,但是随着观测截面向膜袋末端移动,增加的幅度在减小。膜袋水头损失随着进口压力水头、孔距和孔径的增大而减小;随铺设长度的增加,水头损失增大;对于较长的膜袋,可采用较大的孔距和孔径来获得较小的水头损失,提高膜袋灌水均匀度。将实测沿程水头损失值与规范推荐公式计算值之比与进口压力水头、孔距、孔径进行回归分析,得到沿程水头损失修正系数与进口压力水头的关系呈现出二次函数关系。3)灌水均匀度的影响因素以及膜袋最大铺设长度的计算所有规格的多孔试验膜袋均达到灌水器制作精度要求,可以用于试验,且制作偏差系数越小表明灌水器的制造精度越高。保持出流孔间距不变,流量偏差率随着进口压力水头的增大而减小。在相同的进口压力水头下,随着膜袋铺设长度的增加,流量偏差率增加,铺设长度越长,流量偏差率越大;随着孔距和孔径的增加,流量偏差率减小。当坡度i=0时,推求膜袋允许最大铺设长度的计算公式,并且计算出入口压力分别为0.2m、0.3m、0.4m、0.5m,孔距分别为30cm、40cm时,膜袋的允许最大铺设长度。4)膜袋改进平整度较差或存在反坡的田间地形,会降低膜袋内水流推进速度,甚至出现雍水现象,可能造成膜袋侧翻、滚动,大大削减了多孔膜袋灌的灌水效率。针对以上问题提出了具有储水功能的灌溉膜袋和提高灌水均匀度的改进膜袋,进而提高膜袋灌的灌水均匀度。
【学位授予单位】:华北水利水电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S275

【参考文献】
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