多級復合網式過濾器水力性能試驗研究

李盛寶，袁志華，杜思琦，李 輝，韓啟彪，孟衛校

·灌溉技術與裝備·

多級復合網式過濾器水力性能試驗研究

李盛寶1,2，袁志華2，杜思琦1，李 輝1，韓啟彪1*，孟衛校3

（1.中國農業科學院 農田灌溉研究所/河南省節水農業重點實驗室/農業部節水灌溉工程重點實驗室，河南 新鄉 453002；2.河南農業大學 機電工程學院，鄭州 450000；3.金豐（中國）機械工業有限公司，浙江 寧波 315221）

多級復合網式過濾器是將不同目數的濾網（50、80、120目）集成在同一殼體以增加其過濾效果的微灌用過濾器。【】研究該過濾器性能。開展清水試驗，考察過濾器清潔壓降變化；開展渾水試驗，以流量和含沙量為因素，其中，流量設置18、22、26 m3/h，含沙量設置0.07、0.10、0.13 g/L，考察水頭損失、流量、濁度等指標變化規律。清水試驗時，過濾器清潔壓降曲線符合冪函數關系，擬合系數0.999 9；渾水試驗時，流量起初較穩定，約18~30 min后出現拐點而急劇下降；相對應的，過濾器水頭損失則起初穩定，出現拐點后急劇增大，流量和含沙量越大，流量和水頭損失變化的拐點出現越早，過濾周期越短，過濾器發生堵塞的時間越短，但發生堵塞后，濁度出現降低趨勢，預示過濾效果更好。新研發的多級復合網式過濾器（殼體內徑370 mm，高720 mm）水力性能變化規律與單一網式過濾器類似，而且過濾周期較長，過濾精度較高，適用于微灌系統。

微灌；網式過濾器；過濾性能；清水試驗；渾水試驗

0 引言

【研究意義】我國農業水資源利用率處于較低水平，發展高效便捷的灌溉技術及設備可有效提高水資源利用率。復合過濾技術由于其綜合了單一過濾器的優點，如適用范圍大、過濾效果好等，是微灌過濾器研究的重要方向之一，不少學者圍繞復合過濾技術開展了研究。【研究進展】楊培嶺等[1]提出了“砂石—篩網”一體式結構方案，并進行了數值模擬及性能試驗；謝崇寶等[2]將傳統的砂石過濾器和網式過濾器集合于一體，以期解決過濾系統占據空間大等問題；李正平等[3]對離心篩網一體式微灌過濾器與組合式過濾器進行了多種方案的水力性能對比試驗，發現其水頭損失小于組合式；王柏林等[4]將旋流與網式過濾器串聯組合，通過清水試驗及不同含沙量渾水試驗進行了過濾效果分析；肖新棉等[5]針對研制的疊片式砂過濾器性能展開了試驗研究，提出了疊片式砂過濾器的水力性能特性曲線方程和過濾水頭損失經驗公式。董文楚等[6]在總結國內外文獻資料的基礎上，給出了網式過濾器的設計原理和方法；宗全利等[7-8]研制了新型自清洗網式過濾器，對其結構進行了優化，并對濾網堵塞成因和過濾器水頭損失進行了分析與計算；劉貞姬等[9]對臥式和立式網式過濾器的水頭損失變化規律進行了研究，認為進口流量對水頭損失的影響遠大于含沙量；石凱等[10]以新型翻板網式過濾器為研究對象，重點研究進水流量和含沙量對過濾器水頭損失的影響程度，也發現進水流量影響較大。

【切入點】網式過濾器由于結構簡單、使用方便等優點，在農業生產實踐中被廣泛運用。很多學者針對不同類型過濾器組合下的水力性能及過濾效果等進行了深入研究，致力于優化結構并探討其水力性能，分析水頭損失和過濾效果的影響因素。目前研究較少涉及“網-網”復合過濾技術。【擬解決的關鍵問題】在此背景下，對復合網式過濾技術展開研究，設計了一種復合網式過濾器[11]，就其水力性能及過濾效果展開研究，為復合過濾技術的發展提供一定的技術支撐。

1 材料與方法

1.1 多級復合網式過濾器結構

多級復合網式過濾器是基于復合過濾思想，在網式過濾器基礎上改進的新型微灌過濾器，其核心部件包括多層濾網、分段式刷體和殼體等。目前該過濾器結構已授權國家發明專利（CN105999807A）和美國發明專利（US10, 232, 290B2）。開發的初代樣機水力性能較好[12]。在此基礎上，利用SolidWorks軟件3D建模對其進行結構優化，改進后結構見圖1。

注 1.支架；2.下法蘭；3.下殼體；4.中間殼體；5.上殼體；6.上法蘭；7.搖柄；8.進水口；9.出水口；10.第三排污口；11.第二排污口；12.第一排污口；13.第二濾筒（80目）；14.第二刷毛架；15.第一濾筒（50目）；16.第一刷毛架；17.旋轉軸；18.固定螺釘；19.第三刷毛架；20.第三濾筒（120目）；21.濾筒底座

設計加工的新型多級復合網式過濾器樣機包括：殼體、多級濾網、分段式刷體等。其中殼體分為上中下3部分，上下殼體采用PVC-U管，為了便于觀察過濾器內部，此次樣機的中間殼體采用透明的有機圓柱玻璃管制成，殼體內徑370 mm。為了檢驗多級復合網式過濾器結構設計的合理性和復合過濾效果，此次樣機設計了3層濾網，實際應用中可依據需求靈活選配濾網層數和目數。樣機的3層濾網均通過精加工技術有效貼合在每層的不銹鋼骨架上，濾網目數從外到內依次為50、80、120目，其中，第1濾筒（50目）內徑296 mm，高720 mm，第2濾筒（80目）內徑212 mm，高650 mm，第3濾筒（120目）內徑136 mm，高600 mm；濾筒開口端設置有與卡槽相匹配的卡環，濾筒通過卡環旋扣在卡槽內，三級濾筒同軸心裝配而成。分段式刷體由與濾筒個數、直徑相匹配的刷毛框架及單面毛束等組成。分段式刷體通過螺釘與旋轉軸固定，通過手搖柄或電機帶動旋轉軸轉動，即可實現多級濾筒的清洗工作。制作加工的樣機進出水口管徑為50 mm，材質為PVC-U。

1.2 試驗裝置

試驗在中國農業科學院農田灌溉研究所的水利部節水灌溉設備質量檢測中心進行。試驗裝置由蓄水池、渾水添加裝置、測試管道等組成，如圖2所示。蓄水池規格為2.4 m×1.2 m×1.3 m，使用潛水泵提供試驗所需壓力流量；進、出水口管徑為50 mm，使用渦輪流量傳感器（LWGY-50）測量管道流量變化；在過濾器的進口端、出口端分別安裝精密壓力表（量程0.6 MPa，精度0.02級）；在進水口處和出流口處安裝流量調節閥。通過調節進、出水口閥門開度來改變過濾器流量，形成所需因素水平。渾水添加裝置包括真空自吸泵、攪拌器、攪拌桶等，渾水試驗時，攪拌桶內按要求配置高質量濃度的原水，使用真空自吸泵抽取攪拌桶中配置好的高質量濃度原水進入蓄水池形成所需濃度的渾水，蓄水池內裝有攪拌器對渾水充分混合。

注 1.水沙混合液；2. 300 L塑料桶；3.攪拌泵；4.回流管；5.閥門；6.流量計；7.測試管道；8.攪拌泵；9.閥門；10.流量計；11.壓力表；12.復合網式過濾器；13.壓力表；14.閥門；15.潛水泵；16.蓄水池；17.真空自吸泵

試驗用泥沙取自山西引黃灌區渠道淤積泥沙，試驗前對其晾曬。使用激光粒度分布儀（BT-9300HT）測定其粒徑分布，結果如表1所示。

表1 泥沙粒徑分布

1.3 試驗設計

為研究復合網式過濾器的水力性能，設置清水和渾水試驗。

清水試驗中設置6個流量：16、18、20、22、24、26 m3/h。試驗時，調節閥門至所需流量，待過濾器運行穩定后，記錄流量計和壓力表讀數，每組試驗重復3次，考查過濾器清潔壓降曲線變化。

渾水試驗時，考慮流量和含沙量2個因素。其中流量設置為18、22、26 m3/h，含沙量（蓄水池）設置0.07、0.1、0.13 g/L，真空自吸泵流量設置為0.3 m3/h；試驗過程中，每隔3 min分別記錄流量計、過濾器兩端壓力表讀數，并使用濁度計（WGZ-200A）測定過濾后水樣濁度值。為降低水池中泥沙沉淀帶來的影響，采用在300 L塑料桶中配置高質量濃度含沙水，由真空自吸泵從桶中抽取含沙水進入蓄水池混合，保證水池中含沙量穩定。每一過流量下攪拌桶中所加泥沙質量，可由溶質溶劑關系計算。

由（1）式可得：

式中：為桶中加沙質量；為過濾流量；為含沙量；為過濾時間。

表2 攪拌桶加沙質量

2 結果與分析

2.1 清潔壓降曲線

利用清水試驗數據擬合得到多級復合網式過濾器的清潔壓降曲線如圖4所示。由圖4可知，相關系數2=0.999 9，擬合程度較高。由圖4可知，在過流量16 m3/h時，其水頭損失為2.0 m；過流量26 m3/h時，水頭損失為5.2 m。這主要是由于復合網式過濾器的三層濾網結構，導致內部孔隙率降低，導致過濾器局部水頭損失增大，較單層濾網水頭損失要高。一般情況下，單級網式過濾器額定流量下的水頭損失在2~3 m，考慮多級復合網式過濾器結構，此過濾器樣機額定流量建議以25~30 m3/h。

圖3 過濾器清潔壓降曲線

2.2 過流量隨時間變化規律

圖5給出了復合網式過濾器在渾水試驗時不同因素條件下流量隨時間的變化。由圖5可知，過濾器在未堵塞時其過流量基本沒有改變；發生堵塞后，流量會逐漸變小。濾網堵塞過程中，會發生堵塞現象，一般為靠近出水口區域，此時為介質堵塞階段；隨著過濾時間的延長，堵塞范圍逐步增大，最終形成濾餅，此時小于濾網孔徑的雜質顆粒也被截留下來，即發生濾餅堵塞[13]。所以過流量在發生堵塞后會逐漸減小。分析同一含沙量不同過流量發現，含沙量一定時，過流量越大，過濾器發生堵塞所用時間越短；從出現拐點到結束這一段的斜率也隨過流量的增大而增大，即過流量越大，堵塞后流量下降越快。分析同一過流量不同含沙量條件下，以過流量26 m3/h為例，在不同含沙量條件下，流量變化的時間點分別為18、24、27 min。由此可知，同一過流量下，含泥沙量越高，流量降低越快，發生堵塞風險的時間隨含沙量的增大而減小。

圖4 不同含沙量條件下流量隨時間變化

2.3 水頭損失隨時間變化規律

水頭損失是衡量過濾器運行效果的重要指標，也是判斷其是否發生堵塞的主要參數[14]。圖6給出了不同過濾流量及含沙量條件下水頭損失隨時間變化規律。從圖6可知，在未發生堵塞時，水頭損失沒有發生變化，與清水試驗時保持一致；以含沙量0.10 g/L為例，發生變化的時間拐點分別為20、25、28 min，即認為此時間點為過濾器開始堵塞時間，而后水頭損失突增，分析認為篩網過濾器依靠濾網的二維表面攔截雜質，其過濾性能由濾網有效過濾面積決定，當雜質過多的集聚在濾網表面時，有效過濾面積減小，流過濾網的水流隨之減小，故水頭損失隨之增大。

由清潔壓降曲線及水頭損失出現拐點時間，可以以水頭損失達到8 m為過濾周期，即達到8 m時，需進行反沖洗。含沙量為0.07 g/L時，過濾周期分別為27、33、37 min；含沙量為0.1 g /L時，過濾周期分別為23、27、33 min；含沙量為0.13 g/L時，過濾周期分別為18、22、28 min。

圖5 不同含沙量條件下水頭損失隨時間變化

2.4 濁度隨時間變化規律

圖7給出了不同含沙量及過流量條件下濁度隨時間變化規律。對比同一流量下不同含沙量在過濾初期的初始濁度值大小，發現隨含沙量的增大，其初始濁度值也增大，濁度與水中含沙量成正相關關系。在不同含沙量試驗下，3個過濾流量條件下的濁度變化均表現為：在渾水試驗初期，即樣機未發生堵塞現象時，濁度值在一定范圍內小幅度波動，整體比較平緩，但在過濾器開始堵塞的時間節點后，濾后水濁度值有明顯的下降趨勢，分析認為這是由于堵塞過程中有介質堵塞和濾餅堵塞2個過程，在介質堵塞階段，濾網是過濾主體，粒徑大于濾網孔徑的顆粒被截留，小的顆粒則順利通過濾網，所以濁度基本穩定，而發生濾餅堵塞后，局部區域粒徑小于濾網孔徑的雜質也可能因為濾餅的截留作用亦不能通過濾孔，濾餅越厚，這種現象越突出，這就導致了濾后水中顆粒減少，即濁度減小。對比3個過濾流量下濁度值出現拐點后曲線的近似斜率值，發現過濾流量越大，濁度值變化越快，與水頭損失值、過流量值變化規律相似。

圖6 不同含沙量條件下濾后水濁度隨時間變化

3 討論

過濾器是滴灌系統中不可或缺的設備，其性能優劣直接關系到整個系統的正常運行[15-16]。本文針對研發的新型復合網式過濾器樣機展開了不同流量不同含沙量條件下的性能試驗。

復合網式過濾器的清潔壓降曲線符合冪函數關系，這與目前的網式過濾器相似，具有一致性[17]。過濾器的水頭損失主要為局部水頭損失，由殼體和濾網等帶來，由于復合網式過濾器濾網仍為傳統結構，故而仍可用冪函數描述，相比之下，較單層濾網[18]水頭損失會稍大，但相比于多個過濾器組合，由于沒有了連接件，其水頭損失會更小，更具經濟性。過濾器過濾性能優劣可由水頭損失、過濾周期、濾后水濁度等指標進行評價[19]。研發的多級復合網式過濾器在3個流量3個含沙量因素水平下，含沙量一定時，隨著流量的增大，水頭損失陡增的時間越短；流量一定時，隨著含沙量的增大，水頭損失變化越快，過濾周期隨流量、含沙量的增大而減小。流量在開始的一段時間里未發生改變，是由于在此期間處于局部堵塞階段，隨著時間增加，濾網逐漸堵塞，故流量變化會出現突變現象；水頭損失在開始一段時間里同樣未發生變化，隨后發生突變，是由于過濾器內部逐漸堵塞導致，此時為濾餅堵塞階段；濾后水濁度總體趨勢為先小幅度變化，到過濾周期后會急劇減小，是由于此時過濾器堵塞，形成濾餅，小于濾網孔徑的雜質也被截留，故導致濁度降低。駱秀萍等[19]在探究微灌自清洗網式過濾器過濾性能時發現，在清水條件下，當流量在0~90 m3/h時，自清洗網式過濾器水頭損失隨流量變化緩慢；當流量在90~240 m3/h時，隨著流量的增大，其水頭損失增加較快。含沙量一定時，進水流量越大，自清洗網式過濾器局部水頭損失越大，過濾周期越短；進水流量一定時，隨含沙量的增大，自清洗網式過濾器過濾周期縮短，局部水頭損失增加的趨勢變大。其結論與本文中所得的結論具有一致性，即結論對于網式過濾器具有普遍性。

4 結論

1）復合網式過濾器的清潔壓降曲線仍為冪函數關系，樣機試驗顯示，在流量26 m3/h時，水頭損失僅5.2 m。

2）當復合網式過濾器過濾渾水時，含沙量一定情況下，隨著流量的增大，水頭損失陡增的時間越短，過濾周期越短；流量一定的情況下，隨著含沙量的增大，水頭損失變化越快，過濾周期越短；在水頭損失等開始急劇變化，出現拐點后，濁度開始變小，過濾效果更好。

[1] 楊培嶺, 周洋, 任樹梅, 等. 砂石-篩網組合過濾器結構優化與性能試驗[J]. 農業機械學報, 2018, 49(10): 307-316.

YANG Peiling, ZHOU Yang, REN Shumei, et al. Structural optimization and performance test of sand-screen combination filter [J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2018, 49(10): 307-316.

[2] 謝崇寶, 張國華, 魯少華, 等. 上下復合型砂石-濾網集成式過濾器研發[J]. 節水灌溉, 2017(1): 76-78.

XIE Chongbao, ZHANG Guohua, LU Shaohua, et al. Research and development of upper and lower composite sand and gravel-filter integrated filter [J].Water Saving Irrigation, 2017(1): 76-78.

[3] 李正平. 離心篩網一體式微灌過濾器水力性能試驗[J]. 水利與建筑工程學報, 2012, 10(6): 156-159.

LI Zhengping. Hydraulic Performance Test for Centrifugal screen integrated micro-irrigation filter[J]. Journal of Water Resources and Architectural Engineering, 2012, 10(6): 156-159.

[4] 王柏林, 劉煥芳, 劉貞姬, 等. 旋流網式組合型過濾器過濾性能研究[J]. 中國農村水利水電, 2017(9): 1-9.

WANG Boling, LIU Huanfang, LIU Zhenji, et al. Experimental research on the filter performance of swirl-and-screen type combined filter [J]. China Rural Water and Hydropower, 2017(9): 1-9.

[5] 肖新棉, 董文楚, 楊金忠, 等. 微灌用疊片式砂過濾器性能試驗研究[J]. 農業工程學報, 2005, 21(5): 81-84.

XIAO Xinmian, DONG Wenchu, YANG Jinzhong, et al. Experimental study on characteristics of laminated sand filter for micro-irrigation [J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2005, 21(5): 81-84.

[6] 董文楚. 微灌用濾網過濾器設計原理與方法[J]. 噴灌技術, 1989(3): 7-14.

[7] 宗全利, 楊洪飛, 劉貞姬, 等. 網式過濾器濾網堵塞成因分析與壓降計算[J]. 農業機械學報, 2017, 48(9): 215-222.

ZONG Quanli, YANG Hongfei, LIU Zhenji, et al. Clogging reason analysis and pressure drop calculation of screen filter [J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2017, 48(9): 215-222.

[8] 宗全利, 劉煥芳, 鄭鐵剛, 等. 微灌用網式新型自清洗過濾器的設計與試驗研究[J]. 灌溉排水學報, 2010, 29(1): 78-82.

ZONG Quanli, LIU Huanfang, ZHENG Tie-gang, et al. The design and experimental study on new net self cleaning filter for micro-irrigation [J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2010, 29(1): 78-82.

[9] 劉貞姬, 石凱, 李曼, 等. 立式與臥式自清洗網式過濾器水頭損失試驗研究[J]. 灌溉排水學報, 2019, 38(12): 44-50.

LIU Zhenji, SHI Kai, LI Man, et al. Experimental study on head loss of vertical and horizontal self-cleaning mesh filter [J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2019, 38(12): 44-50.

[10] 石凱, 劉貞姬, 李曼. 新型翻板網式過濾器水頭損失試驗研究[J]. 排灌機械工程學報, 2020, 38(4): 427-432.

SHI Kai, LIU Zhenji, LI Man. Experimental study on head loss of a new type of rotatable plate screen filter[J]. Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering, 2020, 38(4): 427-432.

[11] 韓啟彪, 黃修橋, 孫浩, 等. 一種微灌用自報警多級復合網式過濾器[P]. 中國專利: CN205760034U, 2016-12-07.

HAN Qibiao, HUANG Xiuqiao, SUN Hao, et al. A self-alarm multi-stage composite mesh filter for micro-irrigation [P]. China Patent: CN205760034U, 2016-12-07.

[12] 李盛寶, 韓啟彪, 杜思琦, 等. 微灌多級復合網式過濾器的設計和試驗[J]. 節水灌溉, 2020(8): 82-84.

LI Shengbao, HAN Qibiao, DU Siqi, et al. The design and test of multi-stage composite screen filter for micro-irrigation[J]. Water Saving Irrigation, 2020(8): 82-84.

[13] 鄧忠, 翟國亮, 宗潔. 微灌系統堵塞機理分析與微灌過濾器研究進展[J]. 節水灌溉, 2014(8): 71-74.

DENG Zhong, ZHAI Guoliang, ZONG Jie. Clogging mechanism analysis of micro-irrigation system and the advance of research on micro-irrigation filter[J]. Water Saving Irrigation, 2014(8): 71-74.

[14] 鄭鐵剛, 劉煥芳, 宗全利, 等. 微灌用自吸自動網式過濾器水頭損失的試驗研究[J]. 石河子大學學報(自然科學版), 2008, 26(6): 772-775.

ZHENG Tiegang, LIU Huanfang, ZONG Quanli, et al. Experimental studies on head loss of self cleaning water screen filter in micro-irrigation[J]. Journal of Shihezi University (Natural Science), 2008, 26(6): 772-775.

[15] 李楠, 翟國亮, 張文正, 等. 微灌用疊片過濾器的過濾性能試驗研究[J]. 灌溉排水學報, 2016, 35(11): 52-56.

LI Nan, ZHAI Guoliang, ZHANG Wenzheng, et al. Filtration performance of disc filters for micro irrigation [J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2016, 35(11): 52-56.

[16] 李浩, 韓啟彪, 黃修橋, 等. 基于多孔介質模型下微灌網式過濾器CFD湍流模型選擇及流場分析[J]. 灌溉排水報, 2016, 35(4): 14-19.

LI Hao, HAN Qibiao, HUANG Xiuqiao, et al. Turbulence model selection and flow field analysis of the micro irrigation screen filter based on porous medium using CFD[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2016, 35(4): 14-19.

[17] 郭寶東, 楊勝敏. 設施農業溫室滴灌過濾器的優化配置[J]. 北京農業, 2016(1): 158-160.

GUO Baodong, YANG Shengmin. Optimal Configuration of drip irrigation filter in facility agriculture greenhouse [J]. Beijing Agriculture, 2016(1): 158-160.

[18] 張文正, 翟國亮, 呂謀超, 等. 微灌條件下三種過濾器過濾效果試驗研究[J]. 灌溉排水學報, 2017, 36(4): 88-93.

ZHANG Wenzheng, ZHAI Guoliang, LYU Mouchao, et al. Experimental study on the efficacy of sand filter, screen filter and disc filter for removing silts from the yellow river water for micro-irrigation[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2017, 36(4): 88-93.

[19] 駱秀萍, 劉煥芳, 宗全利, 等. 微灌自清洗網式過濾器水頭損失的試驗研究[J]. 石河子大學學報(自然科學版), 2011, 29(1): 98-102.

LUO Xiuping, LIU Huanfang, ZONG Quanli, et al. Experiments and studies on the head loss of the micro-irrigation self-cleaning screen filter[J]. Journal of Shihezi University (Natural Science), 2011, 29(1): 98-102.

Experimental Study on the Hydraulic Performance of a Multi-stage Composite Mesh Filter

LI Shengbao1,2, YUAN Zhihua2, DU Siqi1, LI Hui1, HAN Qibiao1*, MENG Weixiao3

(1. Farmland Irrigation Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Water Saving Agriculture of Henan Province/Key Laboratory of Water Saving Irrigation Project of Ministry of Agriculture, Xinxiang 453002, China;2. Mechanical and Electrical Engineering, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China;3. Jinfeng (China) Machinery Industry, Ningbo 315221, China)

【】The multi-stage composite mesh filter is a new micro-irrigation filter we developed recently by integrating the meshes of 50, 80 and 120 in the same casting aimed to increase the filtering efficacy. The purpose of this paper is to present the results of an experimental study on its hydraulic performance.【】The experiment consisted of two parts. The first one used clean water in which we measured the water pressure drop across the filter. The second one was used muddy water to elucidate the combined impact of water flow rate and sediment content on hydraulic performance of the filter. We compared three flow rates: 18, 22 and 26 m3/h, combined with three sediment contents: 0.07, 0.10 and 0.13 g/L. In each treatment, we measured water pressure loss, change in flow rate, as well as turbidity of the water at the exit of the filter.【】Pressure drop of the clean water across the filter increased with water flow rate in a power-law with a R2of 0.999 9. In the muddy water test, the flow rate was initially stable with the inflection point appearing about 18min-30min after inception of the experiment, after which it dropped sharply. Associated with such a flow rate change, the pressure loss across the filter was also stable at beginning, followed by a steady increase after the inflection point. It was found that the higher the flow rate and/or the sediment content was, the earlier the inflection point appeared for both flow rate and pressure loss, and that the clogging time was positively correlated to the duration of the filtration cycle. However, after the clogging, the turbidity of the effluent decreased, indicating an improved filtration effect.【】The new multi-stage composite mesh filter we developed has a similar hydraulic performance as the single mesh filter, and it prolonged the filtration cycle thereby improving the filtration efficacy. It thus suits micro-irrigation systems.

micro irrigation; mesh filter; filtering efficacy; clean water test; muddy water test

S275.6

A

10.13522/j.cnki.ggps.2020021

1672 - 3317（2021）03 - 0110 - 06

李盛寶, 袁志華, 杜思琦, 等. 多級復合網式過濾器水力性能試驗研究[J]. 灌溉排水學報, 2021, 40(3): 110-115.

LI Shengbao, YUAN Zhihua, DU Siqi, et al. Experimental Study on the Hydraulic Performance of a Multi-stage Composite Mesh Filter[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2021, 40(3): 110-115.

2020-01-15

“十三五”國家重點研發計劃項目（2016YFC400202）；中國農業科學院科技創新工程團隊項目；中央級科研院所基本科研業務費專項資助項目（FIRI2019-01-01）

李盛寶（1992-），男。碩士研究生，主要從事節水灌溉設備研究。E-mail: 78711159@qq.com

韓啟彪（1984-），男。副研究員，主要從事節水灌溉技術與設備研究。E-mail: hanbiaoedu@126.com

責任編輯：白芳芳