农业机械学报

作者：牛文全，孙丹，甘海成，董爱红，邬梦龙，吕畅

单位：西北农林科技大学;中国科学院水利部水土保持研究所,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,

关键词：压力补偿滴头;流固耦合;弹性片变形;压力损失;流动阻力;流量

基金：国家自然科学基金项目（52079112、51679205）和山东省重大科技工程创新项目（2020CXGC010808）

为探究压力补偿滴头流动阻力产生的主要部位、变化及对滴头流量的影响，采用基于雷诺平均维纳-斯托克斯(RANS)模型的瞬态和稳态流固耦合计算方法，模拟研究了压力补偿滴头流体与弹性片之间的相互作用，分析了工作压力0~300kPa范围内弹性片变形、流动阻力与流量之间的关系。结果表明：数值模拟能够准确预测一定工作压力范围内压力补偿滴头的流量，不同工作压力下滴头流量模拟值与实测值的平均误差为12.32%。弹性片的变形经历快速变形、缓慢变形和长期微小变形3个阶段。随着弹性片变形程度增加，迷宫流道压力损失占比逐渐减小，压力补偿腔和副流道压力损失明显增加。流动阻力主要发生在迷宫流道、弹性片与凸台之间，弹性片接触凸台前，流动阻力主要取决于迷宫流道的能耗，滴头流量随工作压力的增加而增长。弹性片接触凸台后，流动阻力为工作压力的线性函数，滴头流量在一定压力范围内保持恒定；主流道结构影响压力补偿滴头的最小补偿压力，副流道结构对压力补偿滴头的流量调节作用具有重要影响。

来源：2023年第1期

《农业机械学报》期刊编辑部

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