微灌滴頭平角齒形微通道流動(dòng)實(shí)驗(yàn)

對(duì)水力直徑90.6μm、寬深比9.668的矩形硅微通道中的流動(dòng)冷凝過(guò)程進(jìn)行了可視化研究。研究發(fā)現(xiàn),寬矩形硅微通道中的冷凝,沿程主要有珠狀-環(huán)狀復(fù)合流、噴射流和彈狀-泡狀流等流型。在珠狀-環(huán)狀復(fù)合流區(qū),冷凝液膜可覆蓋通道豎直側(cè)壁,而在通道長(zhǎng)邊上,仍然為珠狀凝結(jié)。噴射流位置隨著入口蒸氣reynolds數(shù)的增大而延后,通道截面形狀對(duì)流動(dòng)冷凝不穩(wěn)定性也存在很大影響。噴射流之后為彈狀-泡狀流,彈狀氣泡沿程逐漸縮短,并在表面張力的作用下收縮成圓球形氣泡。冷凝通道的平均傳熱系數(shù)將隨著入口蒸氣reynolds數(shù)的增大而增大。

微通道內(nèi)流動(dòng)沸騰的研究進(jìn)展——微通道內(nèi)的流動(dòng)沸騰在能源、電子冷卻、生物醫(yī)療等高新技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。對(duì)微通道內(nèi)流動(dòng)沸騰的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，研究工質(zhì)涉及到水、制冷劑、液氮等，內(nèi)容包括微通道與常規(guī)通道的劃分，微通道的傳熱特性、臨界熱流密度、...

近幾年來(lái)，我國(guó)花卉產(chǎn)業(yè)逐漸壯大，花卉種植品種不斷增多，花卉灌溉方式也開(kāi)始多元化發(fā)展， 本文就常用的灌溉方式進(jìn)行分析。 滴灌是指所用灌水器以點(diǎn)滴狀或連續(xù)細(xì)小水流等滴灌形式澆灌作物的灌溉系統(tǒng)。滴灌系統(tǒng)中常見(jiàn)的灌水器有 滴頭、滴箭、滴灌管、滴灌帶等。滴灌系統(tǒng)是最先進(jìn)的灌溉方式之一，采用滴灌，可以避免其他灌溉方式灌水 后濕度過(guò)大易引起作物染病的弊端，因此滴灌可以說(shuō)是絕大多數(shù)溫室花卉灌溉系統(tǒng)的最佳選擇。 滴灌系統(tǒng)具有省工、省水、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、增產(chǎn)、適應(yīng)范圍廣、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，還可以配合 施肥設(shè)備，精確地對(duì)花卉進(jìn)行隨水追肥或施藥等作業(yè)。其不足之處是設(shè)備投資較高、系統(tǒng)的抗堵塞性能差， 因此滴灌對(duì)水質(zhì)要求較高。河北潤(rùn)田節(jié)水設(shè)備有限公司專(zhuān)業(yè)經(jīng)營(yíng)與溫室、大棚、大田、山區(qū)、園林 綠化等節(jié)水灌溉工程有關(guān)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、材料供應(yīng)、施工安裝、售后服務(wù)、設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)等， 我們將以最好的技術(shù)，優(yōu)異的質(zhì)量，良好

?? s國(guó)外噴澈潛技術(shù)s?時(shí)帥??艚舯計(jì)葉舯?舯舯計(jì)竹 ??一 $ 滴灌滴頭流量分布與灌溉水利用率的關(guān)系 g# e *?**卯**舊】安齊寺久男長(zhǎng)智男黑田正浩*艚*拍竹葉*艚抽曲 一 、前言 旱地灌溉的灌溉效率是全灌溉系統(tǒng)規(guī) 劃、設(shè)計(jì)的目標(biāo)值，可以分為從水源到田問(wèn) 的輸水效率和送往田間的灌溉水利用率。 輸水效率主要取決于輸水線路的型武。 通常，日本的旱地輸水設(shè)施多為符路系統(tǒng)， 其輸水效率幾乎為既定的值。襻if水利用牟是 田問(wèn)灌溉系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)的口標(biāo)值，如果提 高灌水利用事，可望得到更高的灌水效掣． 為了評(píng)價(jià)送到田問(wèn)的灌水利用效率，提 a{了水的有效利用牢．貯水率和缺水車(chē)等概 念，和這些概念類(lèi)似的瀚水分率則決定 潲溉方式，是選擇、設(shè)訃灌溉方式的同標(biāo) 值，它對(duì)

針對(duì)再生水水質(zhì)復(fù)雜,污染物眾多,其在農(nóng)業(yè)滴灌上的應(yīng)用對(duì)滴灌系統(tǒng)的抗堵塞能力要求更高的特點(diǎn),采用6種滴頭進(jìn)行約360h的再生水滴灌試驗(yàn),測(cè)定了再生水滴灌條件下滴頭堵塞規(guī)律,探討了滴頭流道尺寸參數(shù)對(duì)于堵塞規(guī)律的影響,并采用環(huán)境掃描電子顯微鏡技術(shù)分析了滴頭堵塞物質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)結(jié)果表明:不同流道結(jié)構(gòu)的滴頭抗堵塞能力明顯不同,各類(lèi)滴頭流量下降的幅度范圍為14.4%～72.2%;流道水力直徑、流道長(zhǎng)度、鋸齒高度和鋸齒間距等參數(shù)都影響著堵塞的發(fā)生,其中以水力直徑代表性最好,分區(qū)域地呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;微生物、胞外多聚物以及顆粒物質(zhì)混合形成的絮狀結(jié)構(gòu),構(gòu)成了滴頭流道內(nèi)的主要沉積物;堵塞過(guò)程的發(fā)生往往是以微生物富集開(kāi)始的。試驗(yàn)結(jié)果有助于進(jìn)一步提高再生水滴灌的應(yīng)用水平。

滴頭是滴灌系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,滴頭的堵塞影響灌水均勻性和使用壽命,制約著滴灌技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,滴頭的堵塞及防堵塞措施成為滴灌技術(shù)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。綜述了近年來(lái)在滴灌堵塞問(wèn)題上的研究成果,包括由水質(zhì)因素、滴頭流道結(jié)構(gòu)因素、滴頭加工制造因素和滴灌系統(tǒng)運(yùn)行因素引起滴頭堵塞問(wèn)題,以及合理配置過(guò)濾設(shè)備、化學(xué)處理堵塞、設(shè)計(jì)抗堵滴頭結(jié)構(gòu)、合理設(shè)計(jì)滴頭流道、加強(qiáng)滴灌系統(tǒng)運(yùn)行管理等防堵措施。

為了得到再生水灌溉對(duì)滴灌流量的影響規(guī)律及滴頭抗堵塞性能,該文通過(guò)試驗(yàn)對(duì)再生水灌溉條件下11種不同滴頭流道的流量變化進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:再生水灌溉條件下滴頭流量的降幅與流道長(zhǎng)度、流道截面積呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,具有反沖洗功能的滴頭可以有效防止堵塞。田間試驗(yàn)表明,再生水處理滴頭流量與地下水處理相比明顯下降,流道沉積物富集是導(dǎo)致滴頭流量衰減的主要原因。建議再生水滴灌系統(tǒng)選擇具有反沖洗功能的滴頭或者滴頭流道較短、流道截面積較小的滴頭,可有效降低堵塞的發(fā)生,為再生水灌溉系統(tǒng)科學(xué)選型與配套提供依據(jù)。

滴灌滴頭水力性能優(yōu)化是滴灌技術(shù)不斷發(fā)展的需要。采用響應(yīng)曲面法研究了梯形迷宮滴頭流道的流道寬度、長(zhǎng)度、深度、轉(zhuǎn)角和流道單元數(shù)等5個(gè)關(guān)鍵參數(shù)對(duì)滴頭水力性能(流態(tài)指數(shù)和流量系數(shù))的影響與最佳水平。試驗(yàn)結(jié)果表明,所測(cè)試梯形迷宮滴頭最優(yōu)流道寬度、長(zhǎng)度、深度、轉(zhuǎn)角和流道單元數(shù)分別為1.55mm、2.33mm、1.55mm、46.32°和20,優(yōu)化后滴頭的流態(tài)指數(shù)為0.4993、流量系數(shù)為0.4441,較優(yōu)化前流態(tài)指數(shù)提高了5.624%,滴頭水力性能得到了改善。

為了研究植物水分通道導(dǎo)管內(nèi)流等雷諾數(shù)小于1的微通道內(nèi)流流場(chǎng)特性,采用micro-piv試驗(yàn)測(cè)量技術(shù)和fluent軟件,通過(guò)設(shè)置合適的多孔介質(zhì)區(qū)域厚度與動(dòng)量源項(xiàng),建立多孔介質(zhì)模型模擬壁面粗糙元影響的數(shù)值模擬方法,在雷諾數(shù)分別為0.15,0.25和0.35時(shí),對(duì)斷面尺寸為400μm×400μm的方截面直微通道內(nèi)流流場(chǎng)進(jìn)行研究,并將試驗(yàn)與數(shù)值模擬結(jié)果與直接對(duì)控制方程解析求解所得的解析解進(jìn)行比較.結(jié)果表明:微尺度通道往往具有壁面相對(duì)粗糙度高的特性,該特性對(duì)通道內(nèi)流場(chǎng)分布造成的影響,在雷諾數(shù)很低的情況下,仍然不可忽視.解析解是針對(duì)常規(guī)尺度通道推出的,未考慮微通道較高的相對(duì)粗糙度對(duì)流場(chǎng)的影響,雖然其流場(chǎng)速度廓線的變化趨勢(shì)與試驗(yàn)值相近,但其值在距離流道中心小于0.04mm的主流區(qū)小于試驗(yàn)值,而在距離流道中心大于0.04mm的近壁區(qū)大于試驗(yàn)值.采用多孔介質(zhì)模擬壁面粗糙元?jiǎng)t可以有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)方截面直微通道低雷諾數(shù)內(nèi)流的模擬,試驗(yàn)值所得數(shù)據(jù)點(diǎn)與模擬值所成曲線重合.

采用數(shù)值方法研究生物芯片彎曲微通道三維周期流動(dòng)特征,生物樣品和試劑液體在微通道擴(kuò)散混合過(guò)程,對(duì)微通道四種流動(dòng)工況進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算和分析.數(shù)值分析結(jié)果表明,在定向流量、通道截面和長(zhǎng)度相同的條件下,從第(1)到第(4)工況順序,液體混合效率漸次提高,第(4)工況液體混合效率最高.流動(dòng)特征分析表明,彎曲微通道橫截面的二次流動(dòng)和周期流動(dòng)在通道橫截面變化的速度分布可以大大提高液體混合效率.

基于新型水冷球床反應(yīng)堆,以水和空氣為工質(zhì),分別在直徑為2、5、8mm的玻璃球填充圓管形成多孔介質(zhì)通道中,對(duì)豎直向上氣-液兩相流動(dòng)阻力特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,阻力壓降隨著氣液流量的增加而增大,并且與流型存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系;在相同流動(dòng)條件下,顆粒直徑和孔隙率對(duì)壓降有明顯影響。結(jié)合實(shí)驗(yàn)所得的234組實(shí)驗(yàn)點(diǎn),對(duì)兩類(lèi)阻力關(guān)系式(分相模型關(guān)系式和均相模型關(guān)系式)進(jìn)行了比較和改進(jìn)。結(jié)果表明,基于分相模型的關(guān)系式一致性較好,但隨著顆粒直徑的增加其偏差值增大;現(xiàn)有的基于均相模型關(guān)系式預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值相差較大,而改進(jìn)的均相模型關(guān)系式與實(shí)驗(yàn)值吻合較好。

以垂直向上窄縫矩形通道內(nèi)去離子水為流動(dòng)介質(zhì),對(duì)單相等溫流動(dòng)及恒熱流密度條件下的單相傳熱進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,窄縫矩形通道內(nèi)的單相等溫流動(dòng)特性及單相傳熱特性并未偏離常規(guī)尺度通道內(nèi)的相關(guān)規(guī)律,采用經(jīng)典理論解或關(guān)系式能獲得較好的預(yù)測(cè)結(jié)果。

基于濕度傳感器及壓力補(bǔ)償式滴頭的中央綠化帶智能微灌技術(shù)研究

以去離子水為流動(dòng)工質(zhì),對(duì)梯形截面的硅基微通道熱沉進(jìn)行了流體流動(dòng)與傳熱的實(shí)驗(yàn)研究.通過(guò)測(cè)量流體的流量、進(jìn)出口壓降與溫度、熱沉底面加熱膜溫度,獲得了梯形硅基微通道熱沉在不同體積流量、不同加熱功率條件下流體流動(dòng)與傳熱特性參數(shù).實(shí)驗(yàn)得出,梯形微通道的流體傳熱特性值與經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)測(cè)值相比存在明顯的差異,梯形微通道角區(qū)對(duì)流體流動(dòng)與傳熱有重要影響.最后,在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式修正得出層流條件下的梯形硅基微通道的對(duì)流換熱關(guān)聯(lián)式.

實(shí)驗(yàn)研究了外壁面為彎邊和直邊的兩種螺旋通道內(nèi)流體層流流動(dòng)特性。給出了直角坐標(biāo)下三維速度分布,并經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換研究了正交螺旋坐標(biāo)系下軸向速度和二次流速度分布。結(jié)果表明:外壁為彎邊的半圓形截面螺旋通道,橫截面上軸向速度最大值只有一個(gè),二次流為恒定的兩渦結(jié)構(gòu);外壁為直邊的半圓形截面螺旋通道,橫截面上軸向速度的最大值有兩個(gè),二次流存在由兩渦結(jié)構(gòu)向四渦結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。

對(duì)球形顆粒填充通道內(nèi)的空氣-水豎直向上兩相流動(dòng)流型進(jìn)行了可視化實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)段填充球直徑分別為3、5和8mm,氣相表觀流速為0.005～1.172m/s;液相表觀流速為0.004～0.093m/s。實(shí)驗(yàn)觀察得到4種典型流型:泡狀流、串狀流、液柱脈沖流和乳沫脈沖流,并繪制出流型圖,其中脈沖流占據(jù)較大區(qū)域。通過(guò)與常規(guī)通道流型圖對(duì)比發(fā)現(xiàn):由于填充顆粒的影響,球床通道泡狀流區(qū)域較常規(guī)通道顯著減小。對(duì)比3種球床通道流型圖得到:隨著顆粒直徑的增加,串狀流區(qū)域增大;在低液相流速下,對(duì)于8mm直徑顆粒,串狀流可直接過(guò)渡到乳沫脈沖流。

為研究轉(zhuǎn)杯紡成紗機(jī)制,需要對(duì)紡紗通道內(nèi)氣體流場(chǎng)加以分析,應(yīng)用fluent流體計(jì)算軟件對(duì)紡紗通道內(nèi)氣體流場(chǎng)進(jìn)行模擬研究。模擬結(jié)果揭示了紡紗通道內(nèi)的氣流特征:轉(zhuǎn)杯內(nèi)部存在負(fù)壓,在纖維輸送管道出口處負(fù)壓值最小;纖維輸送管道出口處的凝聚槽受到較大壓力,致使轉(zhuǎn)杯受力不平衡;氣流在纖維輸送管出口處流速最大,進(jìn)入轉(zhuǎn)杯后形成渦流,且沿轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)向氣流速度逐漸減小;氣流隨轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)向流過(guò)大約90°時(shí),開(kāi)始流向轉(zhuǎn)杯口,并且有產(chǎn)生回流趨勢(shì);滑移面角度大于27°后,流場(chǎng)特征發(fā)生明顯消極變化,故滑移面角度大于27°的滑移面設(shè)計(jì)不宜采用。

為了解決滴灌水直接輸送根際和滴頭堵塞的技術(shù)問(wèn)題,開(kāi)發(fā)研制了一種可埋于地下的多變量抗堵塞滴頭。經(jīng)山地紅棗不同灌溉試驗(yàn)證明,滴灌、滲灌、根際滴灌產(chǎn)量比不灌溉分別增產(chǎn)12075、15145和15150kg/hm2;wue分別提高66.94%、72.07%、72.07%,凈收入分別增加62536.0、73494.0、76086.0元/hm2。滴灌、滲灌、根際滴灌年使用折舊期分別為8、6、12年。

通過(guò)大田試驗(yàn)研究了不同滴頭流量及灌水定額下紅棗樹(shù)的耗水規(guī)律,結(jié)果表明:各處理紅棗樹(shù)的全生育期耗水規(guī)律呈現(xiàn)單峰曲線變化,峰值出現(xiàn)在8月10日前后,各處理紅棗樹(shù)的日均最大耗水量在4.00~5.74mm之間變化,各處理紅棗樹(shù)花期至成熟落葉期的作物系數(shù)在0.399~1.036之間變化,累積耗水量在287.0~413.5mm之間變化;采用相同滴頭流量時(shí),紅棗產(chǎn)量和wue均隨灌水定額的增大而增加,但增加的幅度逐漸減小;采用相同灌水定額時(shí),增加滴頭流量能夠提高紅棗產(chǎn)量和wue,但在a=0.05水平下,未達(dá)到顯著水平。

將太陽(yáng)能平板集熱器流道設(shè)計(jì)為間距為0.7mm的平行微尺度通道,這種微尺度通道集熱器的特點(diǎn)是吸熱板和底板之間距離較小,流體與吸熱板間的傳熱系數(shù)較大,水的質(zhì)量流率低,熱容小,可使水溫快速提升。通過(guò)對(duì)微尺度太陽(yáng)能集熱器與傳統(tǒng)尺度太陽(yáng)能集熱器傳熱性能的分析對(duì)比,可看出微尺度集熱器在水的升溫速率和對(duì)流傳熱系數(shù)方面有顯著的優(yōu)越性,為太陽(yáng)能集熱器用于海水淡化提供了一條高效應(yīng)用的途徑。

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 -1- 目錄 摘要............................................................................................................................................i abstract.............................................................................................................................ii 引言........................................................................................

微污染水處理的實(shí)驗(yàn)研究——預(yù)氯化是傳統(tǒng)的去除有機(jī)物的方法，它能有效地破壞、分解有機(jī)物，然而氯與水中有機(jī)物之間的作用會(huì)生成對(duì)人體有危害的thms.近年來(lái)，開(kāi)始研究用生物預(yù)處理和其他氧化劑替代預(yù)氯化。本文主要針對(duì)含藻的微污染水處理進(jìn)行研究，探討了高錳...