滴灌系统叠片过滤器结构参数优化 被引量：1

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作者 袁寄望 朱德兰 +3 位作者 孙少博 郑长娟 KHUDAYBERDI Nazarov 柳昌新 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期133-141,共9页

针对不同级配含沙水和灌水器类型的叠片过滤器结构选型问题,该研究选取常用叠片过滤器,通过组合不同叠片数量改变相邻叠片间孔径,设计了多种不同泥沙处理能力的过滤器。对5种泥沙粒径级配条件下5种孔径叠片过滤器的性能开展试验研究,根... 针对不同级配含沙水和灌水器类型的叠片过滤器结构选型问题,该研究选取常用叠片过滤器,通过组合不同叠片数量改变相邻叠片间孔径,设计了多种不同泥沙处理能力的过滤器。对5种泥沙粒径级配条件下5种孔径叠片过滤器的性能开展试验研究,根据不同工况下叠片过滤器运行周期内的水头损失、堵塞时段水头损失增长速率、过滤器的堵塞均匀度以及灌水器流量偏差率等指标,采用模糊数学综合评价方法,构建综合考虑灌溉含沙水、叠片过滤器和滴灌灌水器的多目标评价模型。结果表明:基于叠片孔径可调的过滤器可以实现拦截不同粒径范围泥沙的目标,5种孔径过滤器拦截泥沙粒径(拦截率大于90%的沙粒段中最小粒径级配的中值粒径)分别为49、82、100、127和150μm;随着过滤器孔径减小,粒径越细小的含沙水对水头损失增大作用越显著。不同级配含沙水和灌水器类型条件下叠片过滤器性能综合评价结果与试验结果相符,通过对综合评价指标值排序,筛选出灌溉含沙水、过滤器、灌水器三者最优的匹配方式,能够同时实现灌水器堵塞程度轻微和过滤器性能稳定。提出的叠片过滤器结构参数配置决策方案,可为叠片过滤器的合理配置和使用提供参考。 展开更多

关键词 滴灌 叠片过滤器 灌水器 水力性能 优化配置

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凸台类型对离散型流道叠片过滤器水头损失的影响

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作者 金嫣婧 刘宁宁 +4 位作者 张金珠 王振华 张继红 李淼 李云霞 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期217-224,共8页

离散型流道叠片过滤器是一种水头损失相对较小的新型叠片过滤器,其叠片表面均匀分布的凸台结构是影响叠片过滤器水头损失的主要因素之一。为探明凸台类型对内部流场的影响并进一步降低离散型流道叠片过滤器的水头损失,通过物理试验与数... 离散型流道叠片过滤器是一种水头损失相对较小的新型叠片过滤器,其叠片表面均匀分布的凸台结构是影响叠片过滤器水头损失的主要因素之一。为探明凸台类型对内部流场的影响并进一步降低离散型流道叠片过滤器的水头损失,通过物理试验与数值仿真,对比分析了初始的右三角形和优化新增的菱形、椭圆形、上三角形、下三角形等共5种凸台类型的离散型流道叠片过滤器的水头损失及流场分布特征。结果表明:将离散型流道叠片过滤器凸台类型设置为下三角形有利于减小水流主流区与凸台边壁的接触长度和凸台间湍动能强度,降低离散型流道叠片过滤器的水头损失;与初始右三角形凸台相比,4种优化的凸台与主流区接触长度的降幅为9.61%~36.73%,最大湍动能的降幅为25.87%~49.96%,其中下三角形凸台降幅分别为29.99%和49.96%;根据模拟计算可得右三角形凸台流道间水头损失系数最大,下三角形凸台流道间水头损失系数最小,其能量转换效率最高;清水条件下,下三角形凸台离散型流道叠片过滤器水头损失相比初始离散型流道叠片过滤器降低了14.89%~21.93%。研究结果可为离散型流道叠片过滤器的结构优化提供参考。 展开更多

关键词 叠片过滤器 离散型流道结构 凸台类型 水力性能 数值分析

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环形流道叠片过滤器水头损失和过滤性能试验研究

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作者 李路明 朱德兰 +5 位作者 张锐 郑长娟 赵泽晋 洪明 KHUDAYBERDI Nazarov 柳昌新 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期140-148,共9页

为探究直线形流道和环形流道叠片过滤器对水中泥沙的过滤能力,首先通过室内试验,测试两种过滤器在4种沙粒级配中值粒径(106、121、126和165μm)、3种含沙量(0.10、0.15和0.20 g/L)和5种进口流量(1.5、2.0、2.5、3.0和3.5 m3/h)下的水头... 为探究直线形流道和环形流道叠片过滤器对水中泥沙的过滤能力,首先通过室内试验,测试两种过滤器在4种沙粒级配中值粒径(106、121、126和165μm)、3种含沙量(0.10、0.15和0.20 g/L)和5种进口流量(1.5、2.0、2.5、3.0和3.5 m3/h)下的水头损失和过滤性能,然后以过滤器水头损失、堵塞均匀度、拦沙量、拦截泥沙粒径分布等作为评价指标,使用熵权法优选叠片结构参数。结果表明:清水条件下,环形流道叠片过滤器水头损失小于直线形流道叠片过滤器。含沙水条件下,直线形流道的叠片过滤器水头损失达到8 m时间较环形流道叠片过滤器延长10倍,且水头损失降幅最大达到52.5%,总拦沙量最大提高6.3%,中值粒径大于110μm的配沙,平均拦沙量提高0.22%。该研究提出的环形流道可替代传统的直线形流道,在不降低过滤能力的前提下减小过滤器水头损失,延长反冲洗周期。 展开更多

关键词 灌溉 叠片过滤器 环形流道 拦沙能力 水头损失 反冲洗周期

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过滤孔径可调的叠片过滤器设计及其水力性能

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作者 郑长娟 朱德兰 +2 位作者 张锐 赵泽晋 李路明 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期64-73,共10页

叠片过滤器是微灌系统的关键部件之一,对过滤杂质,减缓滴头堵塞起到重要作用。但叠片过滤器的叠片种类单一、过滤沙粒粒径范围较小,同一叠片无法满足不同杂质粒径的过滤要求。基于此,该研究考虑通过合理改变叠片间松紧度的方式调节叠片... 叠片过滤器是微灌系统的关键部件之一,对过滤杂质,减缓滴头堵塞起到重要作用。但叠片过滤器的叠片种类单一、过滤沙粒粒径范围较小,同一叠片无法满足不同杂质粒径的过滤要求。基于此,该研究考虑通过合理改变叠片间松紧度的方式调节叠片间有效过滤面积,设计了一种过滤孔径可调的叠片过滤器并通过试验测试其水力性能。结果表明:1)通过调节叠片松紧度可以获得不同过滤孔径的目标。3种叠片在3种电机压力下可获得7种松紧度,对应的叠片过滤等效孔径分别75、100、125、150、200、250、300μm。2)7种孔径叠片过滤器水头损失动态变化和拦沙量存在差异。以小于75μm沙粒为主的小级配含沙水,75μm叠片的水头损失峰值最大,最大值均稳定在16 m左右。其拦沙量显著大于其他叠片(P<0.05)。以>75~150μm沙粒为主的中级配含沙水,75、100和125μm叠片水头损失均较大,最大值均超过了6 m,100和125μm叠片拦沙量显著大于其他叠片(P<0.05)。以>150~300μm沙粒为主的大级配含沙水,150、200、250和300μm叠片的拦沙量都较大,水头损失也有所增加。3)基于TOPSIS法可实现叠片过滤器孔径的优化配置。小级配含沙水应选择75μm叠片;中级配含沙水浓度较大时应选择125μm叠片,浓度较小时应选择100μm叠片;大级配含沙水浓度较大时应选择250和300μm叠片,浓度较小时应选择150和200μm叠片。研究可为减少过滤器水头损失和微灌系统中不同级配含沙水条件下叠片过滤器的合理选型和使用提供参考。 展开更多

关键词 叠片过滤器 水力性能 松紧度 等效孔径 综合评价

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基于分形理论的叠片过滤器性能试验研究 被引量：14

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作者 杨培岭 鲁萍 +2 位作者 任树梅 马子萱 王枭 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期218-226,共9页

传统叠片过滤器运行过程中水头损失存在陡增现象,极易在短时间内完全堵塞而影响过滤效果。本文将分形理论应用到叠片过滤器叠片流道的设计中,提出一种叠片过滤器,并与国内外传统叠片过滤器的水头损失、拦沙量、拦截泥沙粒径以及泥沙在... 传统叠片过滤器运行过程中水头损失存在陡增现象,极易在短时间内完全堵塞而影响过滤效果。本文将分形理论应用到叠片过滤器叠片流道的设计中,提出一种叠片过滤器,并与国内外传统叠片过滤器的水头损失、拦沙量、拦截泥沙粒径以及泥沙在流道分布的均匀程度等方面进行试验对比分析。在试验对比的基础上,引入堵塞均匀度指标ηu,通过定量表征运行时段水头损失变化规律判定叠片过滤器堵塞均匀性。结果表明,清水条件下本文叠片过滤器局部水头损失比传统叠片过滤器低12%～20%,含沙水条件下本文叠片过滤器水头损失随时间增长速率均匀且低于传统叠片过滤器的增长速率;不同进水含沙量条件下,本文叠片过滤器的平均拦沙量比传统叠片过滤器高11%～54%,拦截泥沙平均中值粒径为39. 51μm,小于传统叠片过滤器的59. 04～87. 60μm。 展开更多

关键词 叠片过滤器 水头损失 分形流道 堵塞均匀度 评价指标

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自主研发的大流量叠片过滤器的性能分析 被引量：5

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作者 申祥民 阿不都沙拉木 +2 位作者 崔春亮 雷建花 赛衣旦 《中国农村水利水电》 北大核心 2011年第4期85-87,共3页

针对农户（农场）不同耕地地块的大小,新疆水利水电科学研究院自主研制了针对小农户小地块（〈6.7hm2）的单芯单体叠片过滤器,同时还研制出了针对农场大地块（6.7~33.3 hm2）的大流量的三芯叠片过滤器和三联体组合叠片过滤器。对自主研... 针对农户（农场）不同耕地地块的大小,新疆水利水电科学研究院自主研制了针对小农户小地块（〈6.7hm2）的单芯单体叠片过滤器,同时还研制出了针对农场大地块（6.7~33.3 hm2）的大流量的三芯叠片过滤器和三联体组合叠片过滤器。对自主研发的叠片过滤器进行了水力性能、抗堵塞性能及耐压力3方面的试验。研究结果表明,自主研发的叠片过滤器不仅在水力性能及技术水平方面均达到了设计标准,而且在价格上比进口同类产品低40%以上。该研制成果能有效地降低国内同类节水灌溉设备的经济投入,增加农户的经济收入。 展开更多

关键词 三芯叠片过滤器 三联组合叠片过滤器 流量 水头损失 抗堵塞 抗压

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离散型流道结构叠片过滤器性能试验研究 被引量：8

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作者 王钦 徐鑫 +1 位作者 王振华 张金珠 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期218-224,共7页

在叠片过滤器中,叠片流道的结构决定着其工作性能。为提高叠片过滤器的水力性能和过滤性能,设计了一种离散型流道新型叠片过滤器,并与直线型流道传统叠片过滤器进行对比。通过室内模型试验,研究了两种叠片过滤器的水头损失、除沙率、拦... 在叠片过滤器中,叠片流道的结构决定着其工作性能。为提高叠片过滤器的水力性能和过滤性能,设计了一种离散型流道新型叠片过滤器,并与直线型流道传统叠片过滤器进行对比。通过室内模型试验,研究了两种叠片过滤器的水头损失、除沙率、拦沙量、拦截泥沙粒径分布等指标。结果表明:清水条件下离散型流道新型叠片过滤器最大水头损失为2.34 m,传统叠片过滤器为3.46 m,前者比后者小32.3%~50.0%;含沙水条件下,两种叠片过滤器拦沙量与流量呈负相关关系,随着流量的增加,过滤器拦截泥沙量逐渐减少,前者平均除沙率为18.94%,后者为15.15%;离散型流道新型叠片过滤器的有效过滤周期长、水头损失峰值低,且对细粒径泥沙的拦截效果较好。综上所述,离散型流道新型叠片过滤器与直线型流道传统叠片过滤器相比,具有较好的水力性能和过滤性能。 展开更多

关键词 滴灌 叠片过滤器 离散型流道 水头损失 过滤性能

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滴灌系统叠片过滤器离散型流道结构水力性能试验及内部流场模拟 被引量：8

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作者 徐鑫 张金珠 +1 位作者 王振华 王钦 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期235-240,共6页

为获得叠片流道内部水流流动特性,解决叠片过滤器水头损失较大的弊端,通过室内试验对比了传统叠片过滤器和具有离散型流道结构的叠片过滤器在不同流量下的水头损失,并采用Fluent19.0对清水条件下2种不同流道结构叠片过滤器内部流场分布... 为获得叠片流道内部水流流动特性,解决叠片过滤器水头损失较大的弊端,通过室内试验对比了传统叠片过滤器和具有离散型流道结构的叠片过滤器在不同流量下的水头损失,并采用Fluent19.0对清水条件下2种不同流道结构叠片过滤器内部流场分布规律进行数值模拟。结果表明:流道内部流量模拟值与试验设定值最大相对误差为4.8%;随着流量的增大,传统叠片过滤器产生的水头损失更为明显,与传统叠片过滤器相比,离散型流道叠片过滤器产生的水头损失在最大流量下降幅为20.8%;对不同流道进行内部流场分析,得出同一流量下离散型流道的平均过流断面面积大于直线型流道,过流断面面积越大,则流速越小,水头损失也越小,离散型流道内部局部水头损失占主导地位,凸台的离散排列降低了沿程水头损失。研究结果可为叠片流道的设计和结构优化提供参考。 展开更多

关键词 滴灌 叠片过滤器 离散型流道结构 水力性能 流场模拟 水头损失

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自主研发的叠片过滤器与国外同类产品的性能比较研究 被引量：10

9

作者 崔春亮 阿不都沙拉木 +1 位作者 申祥民 雷建花 《节水灌溉》 北大核心 2010年第12期16-18,共3页

叠片过滤器具有过滤效率高、使用寿命长和运行可靠等特点,尤其是能够实现立体过滤,对地表水的过滤器效果比网式过滤器更为优越。目前国产高品质叠片过滤器在市场上很少见,大多数叠片过滤器依赖于进口。针对这种情况,我们从2005年开始对... 叠片过滤器具有过滤效率高、使用寿命长和运行可靠等特点,尤其是能够实现立体过滤,对地表水的过滤器效果比网式过滤器更为优越。目前国产高品质叠片过滤器在市场上很少见,大多数叠片过滤器依赖于进口。针对这种情况,我们从2005年开始对叠片过滤器进行研发,通过对叠片过滤器的流道的结构、叠片材质、叠片模具以及叠片注塑成型工艺的反复研究试验,研发了具有自主知识产权的高品质叠片过滤器。将自主研发的叠片过滤器和进口叠片过滤器的过流量、抗堵塞性能以及耐压性能进行对比试验,试验结果表明,自主研发的叠片过滤器的上述技术指标均已达到国外同类产品的水平。另外,自主研发的产品造价也远远低于国外同类产品的价格,因此推广应用前景广阔。 展开更多

关键词 叠片过滤器 水头损失 抗堵塞性能 耐压性能

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两种不同流道结构的叠片水头损失研究 被引量：8

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作者 崔瑞 崔春亮 +2 位作者 盛祥明 雷建花 陈志卿 《水资源与水工程学报》 CSCD 2019年第2期257-260,共4页

叠片的性能直接影响叠片过滤器的过滤效果和使用寿命。以两种不同的流道布置形式的叠片,在不同流量的清水工况下,研究其水头损失的规律。结果表明:在清水条件下,随着流量的增加,两种叠片的水头损失与流量呈现出幂函数的关系,并且随着流... 叠片的性能直接影响叠片过滤器的过滤效果和使用寿命。以两种不同的流道布置形式的叠片,在不同流量的清水工况下,研究其水头损失的规律。结果表明:在清水条件下,随着流量的增加,两种叠片的水头损失与流量呈现出幂函数的关系,并且随着流量的增大,两种叠片的水头损失增加值大幅度增加;进一步分析两种叠片之间的水头损失的差值,其水头损失之差与流量呈现线性函数的关系。试验结论:复合流道叠片的水头损失小于传统流道叠片,但还需要后续试验验证其抗堵塞性能,同时本文为国内的节水市场提供了一种新的产品。 展开更多

关键词 滴灌 复合流道叠片 传统流道叠片 叠片过滤器 水头损失 进出口压力

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新型集成膜技术工业废水再生回用处理研究 被引量：4

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作者 王刚 余淦申 +1 位作者 陆惠民 武民华 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期101-104,共4页

在对工业废水水质特性进行分析的基础上,研究了叠片过滤器-UF与反渗透相组合工艺对达标排放的造纸废水的处理效果。试验研究表明,叠片过滤器-UF作为预处理工艺对废水中的有机物、浊度及色度等特征污染物去除效果明显,出水水质稳定,达到... 在对工业废水水质特性进行分析的基础上,研究了叠片过滤器-UF与反渗透相组合工艺对达标排放的造纸废水的处理效果。试验研究表明,叠片过滤器-UF作为预处理工艺对废水中的有机物、浊度及色度等特征污染物去除效果明显,出水水质稳定,达到反渗透系统的进水水质要求,反渗透系统对离子的去除率达90%,脱盐率高,出水水质稳定,达到造纸工业工艺生产用水水质要求。 展开更多

关键词 工业废水 再生回用 叠片过滤器 UF 反渗透

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一种白水深度处理的方法

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作者 孙磊 元新艳 《中国造纸》 CAS 北大核心 2012年第3期49-53,共5页

介绍了一种白水深度处理的方法,即同向流沉淀池的出水再经过Amiad叠片自清洗过滤器(Arkal Disc)和微纤线盒式过滤器(MT)深度处理,保证了出水SS浓度低于5 mg/L,满足回用于冷却循环水补充水的要求。同时,叠片自清洗过滤器和微纤线盒式过... 介绍了一种白水深度处理的方法,即同向流沉淀池的出水再经过Amiad叠片自清洗过滤器(Arkal Disc)和微纤线盒式过滤器(MT)深度处理,保证了出水SS浓度低于5 mg/L,满足回用于冷却循环水补充水的要求。同时,叠片自清洗过滤器和微纤线盒式过滤器的产水率分别为99%和98%,自清洗过滤器运行过程中无需投加化学药剂。 展开更多

关键词 白水 深度处理 叠片自清洗过滤器 微纤线盒式过滤器

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一种白水深度处理的方法

13

作者 孙磊 元新艳 《中国造纸》 CAS 北大核心 2011年第B08期234-238,共5页

造纸厂自水分散式处理可实现白水的就地处理和就地回用，从而实现低能耗和低投资。此次中试采用同向流沉淀池模拟多盘过滤器超清白水，再经过Amiad叠片自清洗过滤器（Arkal Disc）和微纤线盒式过滤器（MT）联用的深度处理，保证了出水SS... 造纸厂自水分散式处理可实现白水的就地处理和就地回用，从而实现低能耗和低投资。此次中试采用同向流沉淀池模拟多盘过滤器超清白水，再经过Amiad叠片自清洗过滤器（Arkal Disc）和微纤线盒式过滤器（MT）联用的深度处理，保证了出水SS〈5mg／L，满足回用于冷却循环水补充水的要求。同时，叠片自清洗过滤器和微纤线盒式过滤器的产水率分别为99％和98％，运行过程中无需投加化学药剂，是较好的新型白水深度处理工艺。 展开更多

关键词 白水分散式处理 叠片自清洗过滤器 微纤线盒式过滤器

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