王新坤
- 作品数：88 被引量：606H指数：12
- 供职机构：江苏大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金江苏省科技计划项目更多>>
- 相关领域：农业科学经济管理自然科学总论建筑科学更多>>
- 微灌用网式过滤器数值模拟与结构优化被引量：33
- 2013年
- 针对微灌用网式过滤器研究主要集中在水力性能试验研究方面,以进口直径为50 mm的阿速德(AZUD)普通微灌网式过滤器为研究对象,利用Pro/E软件完成过滤器的三维造型,基于计算流体动力学软件Fluent 6.3,采用多孔介质模型对过滤器内部流场进行数值模拟,得到了过滤器内部的速度分布和水力特性.为了增强数值模拟的可靠性,将模拟计算结果与试验结果对比,最大偏差和平均偏差分别为7.4%和4.1%,具有较好的吻合性,证实了数值模拟的可行性,可用于微灌网式过滤器的结构优化.在保证滤网面积与进口直径不变的前提下,优化过滤器筒体形状、进出口位置和进出口角度,改善过滤器内部流场分布,提高速度分布的均衡性和均匀性,延长滤网使用寿命.优化模拟结果表明水头损失降低69%,滤网过滤面上下两侧最大平均速度差由1.0 m/s减小为0.1 m/s.
- 王新坤高世凯夏立平许鹏
- 关键词：网式过滤器多孔介质水头损失数值模拟结构优化
- 射流脉冲三通毛管灌水均匀性试验研究被引量：7
- 2018年
- 为了提高低压滴灌系统灌水均匀性,基于附壁与切换原理发明了射流脉冲三通发生器,试验研究了不同压力工况下脉冲频率、脉冲振幅2种因素对灌水均匀系数、流量偏差率的影响,并分析了脉冲条件下毛管铺设长度和进口压力对灌水均匀性的影响.结果表明:在毛管铺设长度相同时,不同低压下射流脉冲三通灌水均匀系数的平均值比普通三通提高了0.65%,流量偏差率明显低于普通三通,平均降幅为3.62%;低压条件下产生脉冲频率高于200次/min,脉冲振幅高于2.5 m;相同压力条件下,灌水均匀系数随毛管铺设长度的增大而降低,流量偏差率随毛管铺设长度的增大而显著增大;毛管铺设长度相同时,灌水器流量随进口压力增大而增大,进口流量也会随之增大.
- 肖思强王新坤徐胜荣樊二东
- 关键词：脉冲频率脉冲振幅
- 基于快速成型制造技术的滴灌滴头的快速定型被引量：1
- 2002年
- 该文阐述了滴灌设备关键部件－－滴头的快速定型过程。详细论述了根据滴头结构设计生成基结构CAD模型，并应用快速成型制造技术制作滴头原型和其一体化实验原型。通过滴头流体实验可看出，与传统制造工艺相比，产品性能良好，并且滴头的生产成本可大大降低。定型后的滴头可直接应用于滴灌实验和生产实际中，实现了滴头的快速制造过程。
- 魏正英王新坤等
- 关键词：滴灌滴头CAD
- 小流量负压反馈射流喷头结构设计及试验研究被引量：3
- 2023年
- 为进一步完善国产射流脉冲喷头设计理论体系,设计并测试了一种适用于小流量工况下射流进口宽度为2 mm的负压反馈射流喷头.首先采用单因素分析重新确定了喷头关键设计参数位差比、劈距比和侧壁倾角的有效设计区间,进一步以进口流量、出口流速和射程作为评价指标,进行9因素4水平正交试验,得到喷头内部最优结构参数,并加工样机进行试验验证.结果表明:在小流量工况下负压反馈射流喷头的重要结构尺寸设计区间变小,采用熵权法和极差分析法进行分析,确定了应用于小流量工况下负压反馈射流喷头的重要结构尺寸取值范围,发现射流进口深度成为影响其脉冲性能和水力性能最重要的因素,数值分析结果与试验高度吻合;分别与国家标准和国外产品相比,在进口流量一致的情况下射流脉冲喷头的射程同比提升17.3%~23.5%和19.1%~20.0%.研究结果为该型国产喷头后续研究与产品开发提供了可借鉴的思路与方法.
- 王玺王新坤姚吉成孟天舒靳彬彬颜海兰黄建翔
- 关键词：数值模拟正交试验水力性能
- 基于不可行度的机压树状管网退火遗传算法优化被引量：9
- 2009年
- 规定管网中每一管段最多只能由两种管径的管道组成,提出一种以管网年费用为目标函数,以水泵扬程、管长和标准管径为决策变量的机压树状输水管网优化数学模型。定义种群中个体的不可行度函数,采用基于解的不可行度退火算法处理约束条件。应用模拟退火算法,对解的不可行度进行局部优化,使其逐步逼近可行解。将遗传算法全局优化和模拟退火的良好局部搜索能力有机结合,构造出一种退火遗传算法用于机压树状管网优化设计。仿真结果表明,该模型与算法在求解机压树状输水管网优化问题上,具有良好的优化性能和求解效率。
- 王新坤
- 关键词：树状管网遗传算法模拟退火
- 滴灌灌水小区水力设计的遗传算法研究
- 2018年
- 以滴灌灌水器平均流量与设计流量的差值为目标函数,将支管末端节点的压力水头作为决策变量,应用二分法与退步法进行毛管和支管的水力计算,建立微灌灌水小区整体水力设计的遗传算法模型。仿真结果表明,模型与算法具有很高的求解效率、计算精度以及良好的通用性和实用价值。在进行灌水小区水力设计的同时,还能够得到支管和毛管的流量、压力分布,以及灌水器平均流量、最大流量、最小流量等特征值及其孔口位置,确定压力偏差、流量偏差、灌水均匀度等灌水质量控制指标。可适用于非均匀坡、变管径、变间距等坡地微灌灌水小区的水力计算与设计,也可用来对已设计或铺设好的灌水小区进行校核与评价。
- 洪涛高焕芝王新坤
- 关键词：微灌水力设计遗传算法
- 单翼迷宫灌水器进口流场数值模拟与结构优化被引量：10
- 2009年
- 针对单翼迷宫式滴灌灌水器工程应用中,大多数堵塞都发生在灌水器进口及其邻近区域的问题,对单翼迷宫式滴灌灌水器进口结构特性和水力性能进行分析,并对内部流场的计算流体进行动力学(CFD)数值模拟研究,发现目前广泛使用的单翼迷宫式滴灌灌水器的进口在实现灌水器多进口安全保障、过滤、抗堵塞等功能方面的设计存在不足之处.应用CAD-CFD技术改进单翼迷宫式滴灌灌水器进口的结构,优化其水力性能.改进后的灌水器5个进口流量基本相同,流速分布也较为均匀.不存在超低流速区,能有效减少灌水器进口的沉积和堵塞,提高灌水器的抗堵塞能力,实现了多进口的安全保障功能.
- 王新坤李亚飞
- 关键词：水力性能数值模拟结构优化计算流体动力学
- 基于喷嘴宽度对射流三通水力性能试验与模拟被引量：9
- 2018年
- 为提高毛管脉冲三通的水力性能,应用计算流体动力学单向流模拟方法分析射流三通6种进口宽度对其脉冲频率、振幅及水力性能影响,通过水力试验进行验证,制造模型进口宽度为3,4,5 mm的射流三通,以长度70 m滴灌带确定灌水均匀度、脉冲频率、流量偏差率及出口流量的关系,与同等条件下普通三通做了试验对比.结果表明:模拟喷嘴宽度4 mm的射流三通脉冲振幅大、频率高、相比其他喷嘴稳定性好;试验中宽度为4 mm的射流三通灌水均匀性好,均匀系数均值为94.88%,比普通三通提高了0.65%;随着压力水头的增大,灌水均匀性减小,但与普通三通之间的差值和幅度也在增大.研究结果为射流三通结构及滴管抗堵塞系统提供了理论基础.
- 樊二东王新坤肖思强徐胜荣王轩张晨曦薛子龙
- 关键词：单向流
- 射流三通对灌水器抗堵塞特性的影响被引量：2
- 2019年
- 为探明射流三通应用射流附壁与切换技术形成的脉冲水流对滴灌灌水器抗堵塞能力的影响和原因,采用筛分法,分选出6种小于0. 1 mm的泥沙粒径段,配置成3种泥沙级配组合和0. 5、1. 0、1. 5 g/L含沙量浑水,总进口压力为0. 1 MPa,分析射流三通和普通三通条件下滴灌测试系统的抗堵塞特性。结果表明:射流三通产生脉冲振幅为27 k Pa和振荡频率为236次/min左右的脉冲水流,对粒径为0. 03～0. 05 mm和0～0. 03 mm的泥沙抗堵塞能力较为显著,对粒径为0. 05～0. 10 mm的泥沙颗粒随着含沙量的增大抗堵塞能力呈减弱趋势;射流三通测试系统发生堵塞的灌水次数平均比普通三通测试系统多3～8次;不同含沙量下射流三通测试系统相对平均流量和灌水均匀性都高于普通三通,射流三通产生的高频脉冲水流是灌水器抗堵塞能力强于普通三通的主要因素。
- 王新坤樊二东徐胜荣张晨曦薛子龙王轩
- 关键词：泥沙粒径
- 轻小型喷灌机组能耗分析与多元回归模型被引量：3
- 2014年
- 为了研究配置参数对轻小型喷灌机组能耗的影响,在基于遗传算法的喷灌机组能耗计算模型基础上,以机组4.4CP-45为例,采用四因素三水平考虑交互作用的正交设计,就管道管径、喷头间距、喷头数、喷头工作压力及其交互作用对机组单位能耗的影响进行了对比分析,在此基础上建立了机组能耗的多元回归模型.研究结果表明,喷头工作压力对能耗的影响最显著,其次为管道管径,喷头数的影响也很明显,喷头间距对能耗的影响体现在与其他参数的交互作用中.4组主要的交互作用因素中,喷头间距与喷头数的作用最敏感,其后依次为管径与喷头数、喷头间距与管径、喷头间距与喷头工作压力,因而在机组配置参数的选择中,参数间交互作用不可忽略.经综合比较,机组配置参数最优组合方式为喷头间距为15 m、管径为80 mm、喷头数9个、管道末端喷头工作压力为0.25 MPa,此时机组单位能耗为4.53 kW·h/(mm·hm2),比优化前降低了22.6%,比只考虑单因素作用得到的最优组合方式降低了1.0%,且配置参数的选择更能为用户所接受.机组能耗多元回归模型复相关系数达0.88,确定性系数为0.774,比较可靠,能为喷灌工程设计及性能评价提供一定的借鉴作用.
- 涂琴李红王新坤胡斌汤攀
- 关键词：喷灌机组能耗正交设计
