西北农林科技大学朱德兰教授等:网式过滤器水头损失动态变化规律

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《农业工程学报》2024年第40卷第8期刊载了西北农林科技大学等单位郑长娟、朱德兰、高洒洒、张锐、赵泽晋、李路明、KHUDAYBERDI Nazarov与柳昌新的论文——“网式过滤器水头损失动态变化规律”。该研究由国家重点研发计划项目（项目号：2022YFD1900400-4；2021YFE0103000）等资助。

引文信息：郑长娟，朱德兰，高洒洒，等. 网式过滤器水头损失动态变化规律[J]. 农业工程学报，2024，40(8)：62-70.

DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202310091

研究目的与方法：

网式过滤器是微灌系统的关键部件之一，对过滤杂质，减缓滴头堵塞起到重要作用，但过滤器水头损失往往随拦截杂质的增多而增大，导致滤网破损或系统被迫停机。为明晰过滤器水头损失变化规律，该研究采用文献数据归纳分析和试验相结合的方法，对7种网式过滤器水头损失数据开展聚类分析；以Y型网式过滤器为例，测试不同流量、泥沙浓度和沙粒级配对过滤器水头损失的影响，以减少水头损失激增、提高拦沙效果为主要目标开展综合评价，优选过滤器适宜的运行工况。

结果与结论：

结果表明：1）不同类型网式过滤器水头损失随时间变化可分为平稳增加阶段和突然增加阶段，突然增加阶段的水头损失增长速率更大，堵塞均匀度均大于1。

2）相同流量和浓度下，以>100~125 μm泥沙为主的Ⅲ级配和以>125~150 μm泥沙为主Ⅳ级配含沙水较以>54~75 μm泥沙为主Ⅰ级配和以>100~125 μm泥沙为主Ⅱ级配含沙水更容易产生水头损失激增。相同流量下，高浓度工况更容易出现水头损失激增；相同浓度下，流量为3.5 m3/h时最容易使过滤器水头损失激增。

3）CRITIC-TOPSIS 综合评价结果表明排名前3的分别是流量2.5 m3/h、泥沙浓度60 mg/L工况下Ⅲ、Ⅳ和Ⅱ级配含沙水，综合得分指数分别为0.726、0.712和0.711；低泥沙浓度、大颗粒级配和高泥沙浓度、小颗粒级配在流量2.5 m3/h时综合性能好，高泥沙浓度、大颗粒级配在流量4.5 m3/h综合性能好，低泥沙浓度、小颗粒级配在3种流量下综合性能差异不大。研究可为减少过滤器水头损失和增加运行时长提供参考。