排灌机械工程学报

作者：郑健, 陈娅, 赵雨露, 张国维, 王燕

单位：1. 兰州理工大学能源与动力工程学院, 甘肃 兰州 730050; 2. 甘肃省太阳能与生物质互补多联供系统重点实验室, 甘肃 兰州 730050; 3. 达华节水科技股份有限公司, 甘肃 古浪 733101

关键词：迷宫灌水器,背水面,齿角度,水力特性,抗堵性能

基金：国家自然科学基金资助项目(51809081);江苏省高校优势学科建设工程项目;扬州大学优秀博士学位论文基金资助项目

为优化齿形迷宫流道灌水器的流道结构,应用CFD数值模拟方法,对背水面齿角度分别为0°,10°,19°,30°和45°的齿形迷宫流道灌水器进行固液两相流数值模拟计算,研究不同背水面齿角度流道内流速、湍动能、涡旋分布规律及颗粒运动轨迹等.结果表明:齿形迷宫流道灌水器流态指数和流量系数均与背水面齿角度呈正相关关系,背水面齿角度为0°时,水力性能最佳;随着背水面齿角度的增大,灌水器流道内流速整体呈减小趋势;流道内湍动能随背水面齿角度的增大而增强;通过Ω涡识别法发现随着背水面齿角度的增大,流道内涡旋运动区域面积减小且强度减弱;颗粒在5种背水面齿角度流道内最长停留时间分别为1.92,3.77,4.37,0.87,0.82 s,背水面齿角度为45° 时,灌水器抗堵塞性能相对较优.模拟结果证明适当改变背水面齿角度,采用不对称流道形式,有利于提高灌水器的性能.

来源：2025年第4期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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