流道参数对新型根灌器水力性能的影响及优化

[目的]研究新型果树根灌器螺旋对冲流道参数对水力性能的影响.[方法]采用单因素和响应面试验方法,研究螺旋对冲流道主要影响因素及其对计流量变异系数Cq的影响,建立并验证了不同压力区间Cq的回归模型,在不同压力区间以Cq最小为优化目标进行流道参数优化.[结果]引起Cq变化的主要参数为流道宽b、分流角a及流道单元数n,弯道直段长l1、弯道半径r、汇流段长l2对其的影响可忽略不计.a、b、n对Cq的影响存在交互作用,Cq随a、b、n的增加均呈先减后增趋势,响应曲面均存在极小值.低压区及高压区的Cq与a、b、n 存在显著的二次函数关系,其二次回归模型复相关系数(R2)分别为0.996 7、0.997 1,与调整后的复相关系数(Adj R2)差值均小于0.2.优化得到高压区最优方案的Cq要小于低压区,2个压力区优化方案Cq预测值与实测值相对误差分别为2.8％、2.3％.[结论]用Cq回归模型对设计流量变异系数预测的精度可靠,螺旋对冲流道在高压区的灌水效果要优于低压区,且Cq优化的结果可靠.