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基于Workbench水肥一体化设备吸肥机构的研究

薛文龙  
【摘要】:我国是一个水资源大国,同时也是一个缺水少水的国家。据统计,我国水资源人均占有量不足世界人均占有量的1/4。作为一个农业大国,我国农业用水量占全国用水总量的一半以上。其中,灌溉用水就占到了农业总用水量的90%以上。因此,高效的利用水资源灌溉农田,就成为一个节本增效的有利措施。当前人们灌溉作物的方式主要有:渠灌、喷灌、滴灌等。传统的水渠灌溉对水资源的利用率较低,对水资源产生很大的浪费。针对现在农业种植方式多采用温室大棚,喷灌和滴灌技术就得到很好发展契机。国内较为先进的灌溉设备是水肥一体化智能灌溉系统,它可以对作物实行精准灌溉。在欧洲的芬兰等国,对微喷灌技术较为重视。目前,该技术的普及率已达到全国种植面积的90%以上。而我国的微喷灌技术还占不到全国耕种面积的10%。由此看来,该技术在我国有广阔的发展前景。我国在水肥一体化技术的研发上投入了较大的力度与政策支持,但设备在使用中容易出现吸肥工况不稳定的问题。针对该现状,本课题基于我国微喷灌技术的发展现状,对现有的灌溉设备进行对比阐述,针对水肥一体化设备的原理、工作流程做了详细的分析说明。并在实际工作条件下,针对水肥一体化设备在实际灌溉作业时出现的水肥利用效率不稳定等情况进行分析,得出吸肥效果的影响因素。本文使用的方法是首先使用Creo软件建立吸肥机构(文丘里管)的三维实体模型。再通过Ansys Workbench中的CFX对其进行流场数值分析。本文的重点是对文丘里管数目增加后,由于迭代产生的影响,对比其吸附腔入口的吸肥流量大小的变化,建立有效的参考模型。为该设备在实际灌溉作业时,针对不同的作业区仍可保证良好的灌溉效果。


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