再生水滴灌条件下灌水器堵塞诱发机理及可控模式研究

再生水在农业滴灌上的广泛应用对于滴灌系统抗堵塞提出了更高的要求，研究滴头流道的抗堵塞机理已成为滴灌设计人员普遍追求的目标。本项目在总结以前的研究结果基础上，利用再生水滴灌试验研究了灌水器流道内部生物膜的生长规律及其代谢更替过程与堵塞发生过程之间存在的潜在联系，从而揭示了再生水滴灌条件下灌水器的堵塞诱发机理；通过实验室分离培养，摸清对于堵塞发生起主要作用的微生物种群以及其在流道内的发育繁殖过程，通过抑止其生长过程，制定一种新的滴灌系统堵塞控制方法；同时借助于悬浮颗粒随流性分析、能量碰撞理论及CFD技术，建立滴头流道内固体颗粒与有生物膜存在的边壁之间碰撞过程的动力学模型，分析了流道内部的流动特性，明确了局部流场中的流道结构-流场湍动能-颗粒粒径的相关关系，通过减少流道内的流动滞止区，提高固体悬浮颗粒流动速度等方式，修正滴头流道边界条件，设计适宜于再生水滴灌的新型灌水器，试制并验证产品。