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El impacto de los parámetros estructurales del canal de flujo en el rendimiento hidráulico y las capacidades anticlogging de los emisores de flujo variable

Autores: Niu, Peining; Mo, Yan; Yao, Baolin; Yang, Zongze; Zhang, Yanqun; Zhang, Dequan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

El impacto de los parámetros estructurales del canal de flujo en el rendimiento hidráulico y las capacidades anticlogging de los emisores de flujo variable


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Agronomía y Ciencia de los Cultivos

Palabras clave

Emisores de flujo variable
Riego por goteo subterráneo
Rendimiento hidráulico
Capacidad antitaponamiento
Dinámica de fluidos computacional
Parámetros estructurales del canal de flujo.

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 25

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los emisores de flujo variable se utilizan en riego por goteo subterráneo para abordar los desafíos en el transporte de humedad del suelo. Este estudio investiga el impacto de los parámetros estructurales del canal de flujo en el rendimiento hidráulico y la capacidad antiobstrucción de los emisores mediante simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) y pruebas experimentales. Los resultados muestran que el modelo de turbulencia realizable se puede utilizar para simular el campo de flujo dentro del canal de flujo del emisor de flujo variable. La diferencia entre los valores medidos y simulados de la tasa de flujo es del 11.23%, y la diferencia entre los valores medidos y simulados del índice de flujo es del 4.66%, lo que proporciona una alta precisión de simulación. Un análisis polar muestra que el ángulo del diente tiene el efecto más pequeño en la tasa de flujo de efluente a 0.1 MPa, y la tasa de paso de partículas del emisor de flujo variable. La profundidad del canal de flujo, el espaciado de los dientes y la altura del diente tienen un diferente orden de precedencia en la influencia de los tres índices, que son D > B > E > A, B > E > D > A y E > B > D > A, respectivamente. El valor de está correlacionado positivamente con la velocidad media de flujo y la energía cinética turbulenta media en el canal de flujo, y tiende a aumentar y luego disminuir con el aumento de . El tiempo de retención de las partículas en el canal de flujo está estrechamente relacionado con la magnitud de y . Se construyeron tres ecuaciones de regresión lineal multivariable ( = 0.883-0.995) para , y versus los parámetros estructurales del canal de flujo. La combinación de diseño óptimo de parámetros estructurales de canal para diferentes escenarios se determinó utilizando la función scipy.optimize.minimize en Python 3.8.0. Los resultados de la investigación proporcionan una referencia para el diseño óptimo de emisores de flujo variable.

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