Assessment of pressure drop across discs in irrigation filters: New experimental and calculation methodology

灌溉系统叠片过滤器中叠片间的压降是评估水力性能、提出设计改进以实现节能的关键参数。然而，迄今为止，尚未有明确的程序或方法被报道用于获取该信息。因此，本研究开发了一套实验装置，对来自两个不同制造商的四种叠片进行测试。该装置能够单独测量叠片间的压降，而不受任何可能掩盖该压降的附加元件的影响。研究了叠片组高度、压缩量和过滤等级的影响。此外，利用超高分辨率场发射扫描电子显微镜对叠片进行成像，以表征沟槽尺寸。这些数据被用于通过所提出的解析模型计算压降，该模型基于达西-魏斯巴赫（Darcy-Weisbach）方程和局部损失方程，假设沟槽的两种极限情况：明渠和封闭管道，同时结合了一个额外的边界插值加权模型（BIW模型），该模型综合了上述两种情况。结果表明，对于所测试的叠片，沟槽横截面积与压降之间呈反比关系，而各叠片实验数据的拟合回归曲线则呈现出轻微的二次方特征。该解析模型成功预测了包含实验数据的区域。所获得的信息可为改进叠片过滤器设计提供依据。