对微灌滴头水流流态若干问题的思考及补偿机理的探索

摘要：

【摘要】滴头水力计算对于管道工程设计是十分重要的。该文研究了压管道水流流态划分的依据与水流条件、滴头工作水头与管流沿程损失水头的区别,及滴头流量的水温修正。并对无弹性件滴头流态指数x<0.5的现象,作了机理探讨,提出了"面积补偿"法。结果表明:1)将尼古拉兹水力实验成果为依据的有压管流流态套用于滴头水力计算中(除微管滴头外)是错误的;2)认为对流态指数x=1的滴头,按层流流态对滴头流量做水温修正是正确的;对x≤0.5的滴头,不需做流量的水温修正,原因在于流道内基本上全为局部损失,而不是滴头流态为紊流阻力平方区;对1>x>0.5的滴头,目前可不做水温修正,可在滴头水力试验中使用设计温度的水,获取符合水温要求的水力关系。3)对于滴头流态区分,仅对已基本淘汰的微管滴头有必要,对其余滴头并无实际需要,应于放弃。4)无弹性件滴头x<0.5的现象机理是"面积补偿",即过流面积随水头增大而减小,原因是流道边界的急剧变化和水流惯性与水头(流速)正相关。
【关键词】灌溉；水力学；流量；补偿；微灌滴头；流态；水温修正；无弹性件；

引言：

【引言】早期文献在论述微灌滴头的水力特性时，将尼古拉兹实验成果作为理论依据。近年又看到有文章在讨论微灌滴头的流态时，结论之一为：“六种迷宫式流道灌水器内部流体流动的（雷诺数）Re=105～930，流态转捩的临界雷诺数比常规尺度流道的值要小，低于255”；文献也以同样的依据来划分滴头的流态。由此看来，有必要对滴头的流态与以尼古拉兹实验成果划分的水流流态，做进一步的分析、比较与思考；分清异同，以便走出早已陷入的误区。同时，因受管流流态概念的影响，对近年出现的滴头（无弹性件）流态指数x＜0.5 的现象，难以理解，也需对其机理做一探索。

作者：

张国祥；丁苏疆

作者单位：