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期刊信息/Journal information
排灌机械工程学报
中国农业机械学会排灌机械分会；江苏大学流体机械工程技术研究中心
排灌机械工程学报

中国农业机械学会排灌机械分会；江苏大学流体机械工程技术研究中心

袁寿其

月刊

1674-8530

pgjx@ujs.edu.cn

0511-84493098

212003

江苏省镇江市梦溪园巷30号

排灌机械工程学报/Journal Journal of Drainage and Irrigation Machinery EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是由中国农业机械学会排灌机械学会和江苏大学流体机械工程技术研究中心共同主办的科技期刊，是中国科技类核心期刊、中国科技论文引文统计分析数据库来源期刊、中国期刊全文数据库（CJFD）全文收录期刊、中国学术期刊综合评价数据库（CAJCED）统计源期刊。主要报道党和国家有关排灌行业的方针政策、最新标准；报道排灌机械行业的新产品、新工艺及工程设计的新论点、新发明及具有研究意义的前沿课题；报道排灌机械行业的新产品、新工艺，报道机电排灌站新建、改造、管理等的新思路、新办法；并为各类企事业单位承办单位形象及产品宣传。
正式出版
收录年代

    主动脉穿刺型轴流血泵折边结构叶轮的数值模拟及溶血分析

    荆腾潘爱娣顾发东王秀礼...
    109-117页
    查看更多>>摘要：为解决血泵因叶顶间隙泄漏而造成溶血和血栓等问题，引入了一种折边不等间距叶轮，采用计算流体力学(computational fluid dynamics，CFD)进行内部流场的数值模拟，并与非折边不等间距叶轮及折边等间距叶轮进行对比分析，研究了它们的内流场动力学特性和血液相容性。结果表明:折边叶片结构血泵避免了叶顶间隙泄漏流的产生，同时折边不等间距叶轮减少了叶轮入口和出口处的回流和涡流，流道内整体切应力低于其他 2 种叶轮;3 种叶轮的溶血指数HI均满足血泵的溶血设计指标，其中，折边不等间距叶轮血泵壁面切应力在 0～150 Pa 的占比达96。84%，曝光时间相对集中且满足人工血泵设计要求，溶血指数较非折边不等间距叶轮血泵下降了 3。50%，较折边等间距叶轮血泵下降了12。50%，溶血性能最优。提出的折边不等间距叶轮血泵可有效降低红细胞破损概率，减少溶血和血栓的发生，可为轴流血泵的结构设计和优化提供一定参考。

    轴流血泵折边叶轮计算流体力学模拟溶血

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    "华龙一号"核主泵泵组转子轴向窜动量有限元分析

    董富弟李天斌苏舒
    118-123页
    查看更多>>摘要：为了研究在自重、外部载荷和受热膨胀等因素下核主泵泵组相关部件对转子轴向窜动量的影响，通过建立某型号轴封型核主泵泵组的有限元分析模型，采用数值计算和试验验证相结合的方法对核主泵泵组的转子轴向窜动量进行了分析。研究结果表明:泵侧电动机支座和密封室区域之间的受热膨胀有利于核主泵机械密封自由补偿间隙，而电动机相关部件受外部载荷变形和受热变形较大，叠加转子自重变形和轴承设计游隙后总的轴向窜动量超过设计预期，将对核主泵泵组的正常运行产生负面影响;电动机转子部件的液压顶升试验结果与数值计算结果相吻合，验证了有限元分析计算结果的准确性;为了降低核主泵泵组转子的轴向窜动量，通过增加垫片和增大部分转子零件设计高度的方法对电动机推力轴承游隙和转子轴向窜动量进行了调整优化，并对调整优化后的核主泵泵组进行全流量试验验证，试验结果显示调整优化后的核主泵泵组转子轴向窜动量约为 2。2 mm，试验过程中泵组各项性能指标运行稳定，符合设计预期。

    华龙一号核主泵转子轴向窜动量全流量试验

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    不同几何形状环形槽对高速诱导轮空化性能的影响

    王晓娜符丽路兴港程效锐...
    124-132页
    查看更多>>摘要：为进一步探究提升航空航天用高速离心泵空化性能的方法，研究环形槽几何形状对高速诱导轮空化性能的影响，设计了矩形、单曲率、双曲率 3 种不同几何形状的环形槽。使用原模型泵的外特性和空化性能试验验证了数值模拟方法的有效性，对不同方案进行数值模拟，分析不同几何形状环形槽对高速诱导轮离心泵空化性能、流道内能量分布以及诱导轮入口流态的影响。结果发现:在高速诱导轮上游设置环形槽可以降低泵的必需汽蚀余量，其中单曲率槽可以使离心泵的必需汽蚀余量降低得更多，为 27。0%，双曲率槽和矩形槽分别使必需汽蚀余量降低 14。7%和5。4%;环形槽可以减小叶顶间隙回流对上游主流的影响，诱导轮叶片上湍动能分布更加均匀，诱导轮流道内的压力明显提升;回流在单曲率槽中的过渡更为平滑而对周向旋涡的抑制作用较弱，矩形槽和双曲率槽吸收壁面旋涡的能力更强，可以削弱上游不对称涡向诱导轮流道的发展和影响。

    高速离心泵诱导轮环形槽空化回流

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    黏度对油气混输泵内气相和泄漏涡分布的影响

    孙国栋史广泰文海罡黄宗柳...
    133-138,146页
    查看更多>>摘要：为了更准确地探究油气混输泵在高黏度条件下输送介质时，其流道内常常存在的泄漏涡、分离涡等这些涡流的特性，文中选用欧拉-欧拉非均相流模型对油气混输泵内气相分布以及涡分布进行分析，并使用刚性旋转涡量表征涡旋强度。研究表明:在混输泵叶轮流道内，气相的存在较大地影响了叶片表面流线的分布规律。偏设计工况下，当黏度较小时气相主要集中分布在压力面后半段，当黏度较大时气相在压力面后段分布较少。不同工况下泄漏涡的分布规律都与气相分布吻合度较高，在偏设计工况下，其气相在流道尾部的聚集度和黏度成正比，但是在大流量工况下流道内局部的气相聚集得到了改善。此外，由于高黏度条件下流道内湍流黏度较低以及剪切涡较多，所以在考虑刚性旋转时的涡量分布更为准确。研究结果可为油气混输泵的优化设计等提供理论参考。

    油气混输泵黏性涡流刚性旋转涡量气相聚集

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    核动力系统分析中细管簇当量元件阻力

    杨从新张文兰
    139-146页
    查看更多>>摘要：为研究不同工况下核动力系统主管路的参数变化，需选择合适的阻力元件当量代替部件内部细管簇的流动阻力。根据流体流动规律，设计了一种圆弧渐缩渐扩式当量阻力元件，采用标准k-ε湍流模型探究该阻力元件对圆管内部流动的影响，对比分析得到阻力系数ζ与缩径比d/D和阻力元件长度L的基本规律，最后拟合并验证所得关系式。结果表明:该阻力元件对下游管道影响相对较小，可用于当量代替复杂部件内部流动阻力;排除雷诺数Re对该元件阻力系数ζ的影响，ζ与d/D和L均呈负相关，且d/D越小，L越短，中心轴向速度和湍动能变化越大，下游恢复区长度就越长;经验证，Re＞3。0×106，d/D=0。5～0。9 时，拟合的指数函数关系式预测的ζ更准确，并且该指数函数能够实现某蒸汽发生器内部细管簇的简化。

    当量阻力元件模型简化阻力系数数值模拟数据拟合

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    明渠非标准断面法测流水位流量关系的率定及影响因素分析

    梁慧真宗全利刘贞姬谢炎...
    147-153,160页
    查看更多>>摘要：为探究明渠非标准断面法测流的水位流量关系曲线的率定问题，以新疆第三师某团场 25处渠道量水断面为研究对象，利用FlowTracker 2 手持式声学多普勒流速仪进行了水位流量关系率定工作。根据实测结果，率定了各渠道量水断面的水位流量关系曲线，并对所率定出的曲线进行了符号检验、适线检验和偏离数值检验及误差分析，在此基础上，对流量拟合参数的影响因素进行了分析。结果表明:所率定的 25 处渠道量水断面中，14 处具有稳定的水位流量关系，5 处受回水影响、6 处受渠道淤积影响为不稳定的水位流量关系;在渠道粗糙系数Ra、边坡系数m及坡降i相同的条件下，流量拟合参数与渠道底宽b总体上呈正相关;在渠道粗糙系数Ra、边坡系数m及底宽b相同的条件下，流量拟合参数与渠道坡降i总体上呈负相关。研究结果可以为灌区自动化量水设备测流准确性的校核提供参考依据。

    非标准断面法水位流量关系曲线率定流量拟合参数自动化量水

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    稳流器结构对导流式消防水炮流动特性的影响

    方正向黎乐党救李浩翥...
    154-160页
    查看更多>>摘要：为了探究一种新的最佳星形稳流器结构形式，选取六肋式星形稳流器，设计了 5 种不同长度且交叉排列的星形稳流器。基于CFD对安装有 5 种不同结构形式的星形稳流器的导流式消防水炮内流体的流动特性展开了数值模拟研究，分析了不同稳流器布置形式对导流式消防水炮内流体速度分布均匀性、轴线速度以及湍动能的影响，并对不同布置形式下的压力降进行了分析。数值研究结果表明，稳流器可有效改善消防水炮内轴线速度分布并降低消防水炮的进出口湍动能差，分段叉排布置的稳流器可显著提升稳流效果。其中，数量为 2、长度为 40 mm且交叉布置的稳流器组合最有利于提升消防水炮的综合性能。同体积条件下，通过缩短单个稳流器长度，增加稳流器叉排数量的分段错位布置提升消防水炮的性能作用有限。过多数量的叉排布置会造成逆流以及较大的压力损失。研究结果对星形稳流器在消防水炮内的优化设计具有一定借鉴作用。

    导流式消防水炮星形稳流器湍动能轴线速度

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    裂隙影响下的微润灌水分运移和分布规律

    齐伟和玉璞纪仁婧麦紫君...
    161-169页
    查看更多>>摘要：为研究裂隙发育对微润灌水分运移和分布特征的影响规律，进行了室内土箱水分入渗试验。通过人造裂隙方式，设置不同裂隙间距(6，8 cm)和裂隙深度(5，10，15 cm)处理，同时以无裂隙处理(CK)为对照，测定了入渗过程中入渗量变化、湿润体形态演变和入渗结束时水分分布特征。结果表明:裂隙对微润灌水分入渗速率基本无影响，各处理之间累积入渗量随入渗时间变化趋势接近，最终累积入渗量差异不显著。裂隙改变湿润体形态演变和水分分布特征，湿润锋到达裂隙区域后，在裂隙毛管阻隔效应影响下，水分水平运动受到抑制，向上运动得到加强，最终导致湿润体上部呈近似矩形、下部呈近似椭圆，剖面水分分布呈指状特征。裂隙深度对湿润体规则度、湿润锋向上运移距离和灌后水分分布均匀度影响显著，而裂隙间距对其影响不显著。相比CK，裂隙深度 15 cm 时湿润体分散度约增加了 34。5%，湿润锋最终向上运移距离约增加了12。9%，水分分布均匀度约降低 27。5%。综合考虑，在微润灌实际应用过程中应控制田间裂隙深度发育，以降低其不利影响。

    微润灌土壤裂隙水分入渗湿润体水分分布

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    残留地膜对粉壤土水盐氮运移与再分布的影响

    于永刚孙池涛程金杰刘月岩...
    170-178页
    查看更多>>摘要：为探究残留地膜(以下简称"残膜")对土壤水盐氮运移与再分布的影响，设置了不同残膜含量(0，100，200，400 kg/hm2)室内一维垂直土柱入渗-蒸发试验，测定了水分再分布过程中土壤湿润锋和各土层土壤质量含水率、电导率、硝态氮及铵态氮等指标。结果表明:残膜改变了土壤的入渗性能，当土壤中残膜量低于 200 kg/hm2 时，土壤湿润锋运移距离与累积入渗量均有增加;当残膜量高于400 kg/hm2 时，土壤湿润锋运移距离与累积入渗量比处理CK分别减少 3。59%和4。07%;随残膜含量增加，水分对盐分的淋洗效果降低，对氮肥的淋洗效果增加;残膜阻碍了盐分与硝态氮的向上运移，对铵态氮向上运移随铵态氮质量比减小由阻碍作用转变为促进作用;当残膜量高于400 kg/hm2 时，土壤水分与盐分CV值比处理CK分别增加 10。15%和6。51%;随残膜含量增加，硝态氮质量比CV值显著减小，不同处理土壤相同土层铵态氮质量比CV值差异较大，土壤剖面内铵态氮的变异程度无明显差异;蒸发结束时，残膜对水分蒸发的促进作用随残膜含量增加转变为阻碍作用。该研究可探明残膜污染土壤水盐氮运移与再分布规律，为含残膜农田制定合理的灌溉制度提供理论依据。

    残膜入渗蒸发水盐氮再分布变异系数

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    顾及时空特征的参考作物蒸散量集成学习估算

    刘傲赵东保魏义长肖炼...
    179-186,193页
    查看更多>>摘要：为提升参考作物蒸散量(ET0)的估算精度，以四川省为研究区域，发现全省ET0 的数据变化具有明显的时间和空间自相关性，继而在气象特征基础上引入时空特征构建以 XGBoost，LightGBM，GBDT、随机森林和极限树为基模型的Stacking模型。将顾及时空特征的Stacking模型与其各个基模型以及经验模型彭曼公式(FAO 56 Penman-Monteith)的决定系数、平均绝对值误差和均方误差等多项指标进行了全面的精度对比验证。试验结果表明:在顾及空间特征的情况下，Stacking模型在测试集上决定系数精度提升了 3%，平均绝对值误差和均方误差分别降低了51%和 76%;在顾及时序特征的情况下，Stacking模型在测试集上的决定系数精度提升了4%，均方误差和平均绝对值误差分别降低了 92%和 72%。这表明时空特征的引入可有效提升模型估算ET0 性能。在同时顾及时空特征的情况下，Stacking模型相较于彭曼公式，决定系数提升了 39%，均方误差、平均绝对值误差分别降低了 95%和 77%，并且，在 2006-2010 年逐年精度验证中，Stacking模型精度始终优于其每年最优基模型精度。因此，顾及时空特征的Stacking模型可有效提升四川省ET0 估算精度。

    参考作物蒸散量Stacking模型时空特征集成学习

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