齒型流道灌水器數值模擬計算域的優化分析

張愛習，霍 倩，檀海斌

(1. 國家半干旱農業工程技術研究中心, 石家莊 050050;2.石家莊鐵道大學土木學院，石家莊 050043)

1 問題提出

齒型流道灌水器是迷宮式流道灌水器的主要產品。由于流道結構復雜，尺寸微小，影響因素眾多，因此設計高性能的灌水器存在很多困難。近些年，CFD數值模擬在灌水器研發中被廣泛應用，利用數值模擬結果，可分析各種影響因素對灌水器的影響，縮短開發周期，確定性能良好的產品[1-4]。常瑩華[2]提取了七個結構參數描述鋸齒流道，結合數值模擬結果，研究了結構參數對滴頭性能的影響。謝巧麗[3]通過數值模擬，重點研究了齒轉角與齒間距對滴頭性能的影響。郭霖等[4]為研究三角形迷宮流道滴灌灌水器，提取了三個結構參數，在Fluent 6. 2中模擬，最后用遺傳算法實現最優搜索。馬炎超等[5]借助軟件FLUENT，分別對矩形流道灌水器和加齒后矩形流道模型進行數值模擬，得出加齒流道優于矩形流道的結論。金龍[6]利用FLUENT軟件對雙齒矩形流道模型進行了研究，重點研究了內齒的高度、間距以及位置對灌水器水力性能的影響。 一個完整的齒型流道灌水器一般由進水口柵欄、齒型流道以及出水口蓄水槽3部分構成。其中齒型流道是產品研發的核心結構，起到穩流降壓、保證灌水均勻度等至關重要的作用，因此這部分便成為灌水器研究的焦點。但是在建立數值模型時，多數研究往往只關心齒型流道這一核心結構與水力性能的關系，而忽略進水口柵欄和出水口蓄水槽這兩部分的作用。……