排灌机械工程学报
   首页  学报介绍  编 委 会  作者园地  征订启事  编校法规  编读往来  录用公告  广告合作   行业新闻  留  言  English 
排灌机械工程学报  2011, Vol. 29 Issue (4): 359-363    DOI: 10.3969/j.issn.1674—8530.2011.04.017
节水灌溉工程 最新目录 | 下期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 Previous Articles  |  Next Articles  
喉管直径对文丘里施肥器性能影响的数值模拟
 严海军, 初晓一
( 中国农业大学水利与土木工程学院,北京 100083)
Numerical simulation for influence of throat diameter on Venturi injector performance
 Yan Haijun,Chu Xiaoyi
(College of Water Conservancy and Civil Engineering,China Agricultural University,Beijing 100083,China)
 全文: PDF (509 KB)   HTML (1 KB)   输出: BibTeX | EndNote (RIS)      背景资料
摘要 基于雷诺时均Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型,利用Fluent软件对文丘里施肥器的内部流动进行了数值模拟,并对数值计算方法的正确性进行了验证.模拟分析了喉管进口直径为4,5,6 mm,以及出口直径与进口直径之比λ为1.0,1.1,1.2,1.3和1.4时15种结构方案的吸肥性能.结果表明:喉管直径对喉管及扩散段内流动特性、吸肥性能和效率均有一定影响,但出口直径与进口直径之比λ对文丘里施肥器性能的影响要明显甚于喉管进口直径.根据效率最高原则,喉管直径比应为1.2~1.3.建立了λ=1.2或1.3时文丘里施肥器吸肥效率与流量比之间的回归模型,并应用回归模型预测了吸肥效率最大值.喉管进口直径4 mm的文丘里施肥器当直径比为1.3时吸肥效率可达到15.5%,与直径比为1.0相比,前者的扩散段内部流动平顺、无漩涡出现,且相同横截面的平均湍动能值要小.该研究结果为文丘里施肥器的优化设计提供了一定的理论参考.
服务
把本文推荐给朋友
加入我的书架
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章
严海军
初晓一
关键词文丘里施肥器   喉管直径   数值模拟   性能预测     
Abstract: The flow inside a Venturi injector was investigated numerically by Fluent software based on Reynolds-averaged Navier-Stokes equations and Standard k-ε turbulent model,and the reliability of calculations was examined and validated. 15 different throat structures constituted by inlet diameters as 4,5,and 6mm,respectively,and diameter ratio λ of outlet diamer to inlet diameter as 1.0,1.1,1.2,1.3 and 1.4,respectively,were conducted for predicting injection performance. The results showed that the throat diameter has some influence on the internal flow behaviour of throat and diffusion pipe,injection performance and efficiency.The diameter ratio λ of outlet diamer to inlet diameter for Venturi throat has more influence on the injection performance than the throat inlet diameter.According to the principle of high efficiency,the range of diameter ratio is from 1.2 to 1.3.The regression models between injection efficiency and ratio of injection rate to inlet flow rate were established when λ was either 1.2 or 1.3,and their maximum efficiency was predicted.The Venturi injector with the throat inlet diameter of 4mm and diameter ratio of 1.3 can achieve the highest effeciency of 15.5%,having no vortex inside the diffusion pipe and less average turbulent energy at the same cross sections compared with diameter ratio of 1.0.The research results provide a theoretical reference for optimal design of Venturi injector.
Key wordsVenturi injector   throat diameter   numerical simulation   performance prediction   
收稿日期: 2011-02-21; 出版日期: 2011-07-30
基金资助:

“十一五”国家科技支撑计划资助项目(2008BADC4B03);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2009-2-12)

通讯作者: 严海军( 1974-) , 男, 浙江宁波人, 副教授, 博士( yanhj@ cau.edu.cn) , 主要从事节水灌溉装备研究.   
作者简介: 初晓一( 1986-) , 女, 山东海阳人, 硕士研究生( chuxiaowanzi@163.com) , 主要从事流体机械及工程研究.
引用本文:   
严海军, 初晓一. 喉管直径对文丘里施肥器性能影响的数值模拟[J]. 排灌机械工程学报, 2011, 29(4): 359-363.
Yan-Hai-Jun, Chu-Xiao-Yi. Numerical simulation for influence of throat diameter on Venturi injector performance[J]. Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engin, 2011, 29(4): 359-363.
 
[1] 李百军,毛罕平,等.并联文丘里管吸肥装置的研究及其参数选择[J].排灌机械,:.
[2] 王淼,黄兴法,李光永.文丘里施肥器性能数值模拟研究[J].农业工程学报,2006,22(7):27-31.
[3] Jun Ishimoto, Kenjiro Kamijo. Numerical simulation of cavitating flow of liquid helium in venturi channel [ J ]. Cryogenics ,2003,43 ( 1 ) :9 - 17.
[4] 严海军,初晓一,王敏,等.微灌系统文丘里施肥器吸肥性能试验[J].排灌机械工程学报,2010,28(3):251-255.
[5] Lran E N, Rodrigo M P. Performance of low-cost ejectors [ J ]. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 2004,130(2) :122 - 128.
[6] Reader-Harris M J,Brunton W C,Gibson J J, et al. Dis- charge coefficients of Venturi tubes with standard andnon-standard convergent angles [ J ]. Flow Measurement and Instrumentation ,2001,12 ( 2 ) : 135 - 145.
[7] 龙新平,鄢恒飞,张松艳等.喉管长度对环形射流泵性能影响的数值模拟[J].排灌机械工程学报,2010,28(3):198-206.
[8] 鄢恒飞,龙新平.喷嘴偏心距对射流泵性能影响的数值模拟[J].武汉大学学报:工学版,2010,43(1):34-37.
[9] Long Xinping,Han Ning, Chen Qian. Influence of nozzle exit tip thickness on the performance and flow field of jet pump[J ]. Journal of Mechanical Science and Technology,2008,22 ( 10 ) : 1959 - 1965.
[1] 袁寿其, 叶丽婷, 张金凤, 袁野, 张伟捷. 分流叶片对离心泵内部非定常流动特性的影响[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(4): 373-.
[2] 董亮, 刘厚林, 谈明高, 王凯, 王勇. 离心泵全流场与非全流场数值计算[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(3): 274-278.
[3] 李树勋1,2, 徐登伟1, 李确1, 王朝富1. 倒吊桶先导式蒸汽疏水阀的设计与数值模拟[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(3): 346-350.
[4] 崔宝玲1, 黄达钢1, 史佩琦1, 金庆明2. 叶顶间隙对低比转数半开式离心泵性能的影响[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(3): 283-288.
[5] 程效锐, 李仁年, 黎义斌, 范赢, 申立新. 螺旋离心泵叶片变螺距型线方程[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(3): 289-294.
[6] 邴浩, 曹树良, 谭磊, 陆力. 混流泵导叶对其性能的影响[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(2): 125-130.
[7] 常书平, 王永生. 基于CFD的混流泵空化特性研究[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(2): 171-175.
[8] 袁建平, 金荣, 陈红亮, 付燕霞, 孙威. 离心泵用赫姆霍兹水消声器声学特性数值模拟[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(2): 141-146.
[9] 何秀华, 李富, 毕雨时, 邓志丹, 王健. 单振子双腔体V形管无阀压电泵的流场分析[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(2): 153-156.
[10] 张德胜, 施卫东, 王川, 王国涛, 邹萍萍. 斜流泵叶轮和导叶叶片数对压力脉动的影响[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(2): 167-170.
[11] 李伟, 施卫东, 张华, 裴冰, 陆伟刚. 基于CFD的发动机冷却水泵汽蚀性能预测[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(2): 176-180.
[12] 杨敏官, 尹必行, 康灿, 孙鑫恺, 车占富. 绕水翼非定常空化流场数值模拟[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(2): 192-197.
[13] 汤跃, 汤玲迪, 刘二会. 闸阀调节过程的三维模拟及其动态模型[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(2): 219-224.
[14] 张仁田, 李慈祥, 姚林碧, 朱红耕. 变频调速灯泡贯流泵站的起动过渡过程[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(1): 46-52.
[15] 宋宇, 曹树良. 考虑不可凝结气体的空化流模型及数值模拟[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(1): 1-5.

江苏大学梦溪校区(镇江市梦溪园巷30号)图书馆5楼 0511-84440893 传真0511--84440033
Copyright 江苏大学杂志社 2010-2015 All Rights Reserved