美國(guó)wilkerson威爾克森自清洗過(guò)濾器內(nèi)部機(jī)構(gòu)研究
　　過(guò)濾器是微灌系統(tǒng)處理泥沙的關(guān)鍵設(shè)備。在室內(nèi)試驗(yàn)和大田試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合理論分析和實(shí)際調(diào)研中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)自清洗網(wǎng)式過(guò)濾器的運(yùn)行特性進(jìn)行了研究。

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　　此外，利用ANSYS軟件和CFD（流體力學(xué)）軟件對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行了數(shù)值仿真模擬，主要取得的研究成果有：（1）清水條件下，隨著流量的增大，水頭損失逐漸增大，通過(guò)試驗(yàn)擬合出過(guò)濾器清水條件下水頭損失公式，可以指導(dǎo)實(shí)際工程運(yùn)用。渾水條件下，過(guò)濾器前期的水頭損失變化都緩慢，當(dāng)水頭損失超過(guò)6-8m時(shí)，過(guò)濾器水頭損失變化加劇。對(duì)8GWZ-150型自清洗網(wǎng)式過(guò)濾器的阻力矩和動(dòng)力矩進(jìn)行了理論推導(dǎo)，結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)，擬合出排污轉(zhuǎn)數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式，可用于過(guò)濾器設(shè)計(jì)。（2）利用ANSYS軟件對(duì)8GWZ-150型自清洗網(wǎng)式過(guò)濾器進(jìn)行了數(shù)值模擬結(jié)果顯示。過(guò)濾器筒體絕大部分位置應(yīng)力均小于61.5MPa，除在進(jìn)、出水口處有應(yīng)力集中外，其zui大應(yīng)力為138MPa；對(duì)筒體厚度進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，厚度為5mm，與過(guò)濾器原設(shè)計(jì)相符，無(wú)需對(duì)過(guò)濾器筒體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。空心軸式排污管主要受扭矩作用，其zui大應(yīng)力值為27.5MPa，遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度，但其應(yīng)變值為3.02mm，需增大主軸的壁厚或提高其剛度。水力旋噴管主要受彎矩作用，其zui大應(yīng)力值發(fā)生在頂蓋與直管的連接處大小為13.8MPa。過(guò)濾器的下隔板的位移形變（zui大形變量為0.694mm）和應(yīng)力（zui大應(yīng)力值為12.4MPa）均較小，因此可以適當(dāng)?shù)販p小下隔板的厚度并在隔板的下表面焊接肋板以減小隔板的形變。過(guò)濾網(wǎng)骨架的zui大形變量為0.436mm；雖然骨架的zui大的應(yīng)力（zui大應(yīng)力值為245MPa）超過(guò)了允許應(yīng)力值196MPa，但經(jīng)過(guò)應(yīng)力線(xiàn)校核，發(fā)現(xiàn)其可以滿(mǎn)足過(guò)濾網(wǎng)正常使用的要求。（3）采用Fluent軟件對(duì)過(guò)濾器過(guò)濾過(guò)程和排污過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，利用均方差檢驗(yàn)?zāi)M結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果的離散程度，驗(yàn)證了模擬結(jié)果的可靠性，對(duì)過(guò)濾器吸污嘴進(jìn)行了優(yōu)化，經(jīng)過(guò)模擬發(fā)現(xiàn)1、2、3號(hào)吸污嘴的開(kāi)口的寬度變?yōu)?.4mm、3mm和2.6mm時(shí)吸污效果，同時(shí)結(jié)合過(guò)濾器在大田運(yùn)用中存在的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出新型吸刷一體式過(guò)濾器。過(guò)濾器過(guò)濾阻力進(jìn)行理論計(jì)算及實(shí)驗(yàn)測(cè)試。在對(duì)速度函數(shù)假設(shè)的基礎(chǔ)上，對(duì)Navier-Stokes方程進(jìn)行壓力求解。采用縫隙寬度上壓力平均值的概念，提出一個(gè)用于求解褶型過(guò)濾器過(guò)濾阻力的方法，得出褶型氣溶膠過(guò)濾器過(guò)濾阻力的解析解，理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)試基本吻合

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　　研究表明，減小褶距或增大褶高可增加過(guò)濾介質(zhì)面積，減小過(guò)濾器介質(zhì)過(guò)濾阻力；但是，過(guò)濾器結(jié)構(gòu)阻力也將增加，褶型氣溶膠過(guò)濾器阻力與單位長(zhǎng)度褶數(shù)存在*值。