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题名不同植物穿孔板结构的水输运特性分析
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作者
伍根生
苏桐
谢建军
陈伟宇
袁志山
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机构
南京林业大学机械电子工程学院
广东工业大学机电工程学院
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出处
《排灌机械工程学报》
北大核心
2025年第1期80-86,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51905276)
江苏省自然科学基金资助项目(BK20200787)。
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文摘
为揭示木质部穿孔板几何分布及结构参数对导管水输运的影响,采用计算流体动力学方法构建了植物微结构流体模型,并结合伯努利方程,基于低雷诺数k-ε湍流物理场,研究3种穿孔板结构内部微流动机理.通过压力差、流动阻力系数及水力传导率的变化分析导管内径、穿孔板种类、倾斜角、孔数及等效直径比对导管水输运的影响规律.结果表明:相较内径40μm,穿孔板倾斜角20°、等效直径比0.84的单穿孔板导管,网状穿孔板导管压力差增大了44.2%,流动阻力系数增大了53.3%;梯状穿孔板导管压力差增大了76.5%,流动阻力系数增大了92.3%.相同参数下,导管压力差及流动阻力系数与导管内径、穿孔板倾斜角及等效直径比成反比,与穿孔板孔数成正比.其中,单穿孔板倾斜角对导管水输运特性影响较小.3种导管水力传导率按孔板排序从大到小依次为单穿孔板、网状穿孔板和梯状穿孔板.内径越大的导管水力传导率越高.
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关键词
水输运
木质部穿孔板
伯努利方程
低雷诺数k-ε湍流模型
流动阻力系数
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Keywords
water transportation
xylem perforation plate
Bernoulli equation
low Re k-εturbulent model
flow resistance coefficient
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分类号
S277.9
[农业科学—农业水土工程]
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