[發明專利]一種疊片過濾器性能的綜合評價方法

有效

• 申請號: 201811292565.6
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109357854B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 楊培嶺;魯萍;任樹梅
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

1.一種疊片過濾器性能的綜合評價方法，其特征在于，包括：

(1)確定疊片過濾器堵塞均勻度，通過對疊片過濾器水頭損失隨運行時間的動態變化規律可知，大多數疊片過濾器水頭損失均表現出隨滴灌系統運行先緩慢上升后線性激增的變化特征；參考國內水頭損失達7m開始進行疊片過濾器反沖洗的指標和微灌工程中灌水均勻度指標：滴灌系統流量下降至初始流量的80％則認為滴灌系統堵塞；將疊片過濾器開始運行至水頭損失達6～8m期間定義為過濾器穩定運行階段t₁，從水頭損失達6～8m至流量下降至初始流量的80％時，即認為完全堵塞，停止運行，該期間定義為過濾器堵塞運行階段t₂；疊片過濾器的水頭損失在t₁階段增長緩慢，在t₂階段呈現急劇增長態勢；t₂和t₁階段水頭損失線性增長速率的相對大小在一定程度上可以反映過濾器堵塞運行階段堵塞物在疊片流道內分布的均勻度；基于此，設疊片過濾器堵塞均勻度為η_u，由此定量描述穩定運行階段與堵塞運行階段疊片過濾器水頭損失變化；定義t₂時段水頭損失隨時間增長速率為k₂；定義t₁時段水頭損失隨時間增長速率為k₁；k₂、k₁的比值即疊片過濾器堵塞均勻度，

k₂越接近k₁，即η_u值越接近于1，堵塞物在疊片過濾器濾芯內的堵塞越均勻；

(2)疊片過濾器性能綜合評價，以不同種疊片過濾器疊片結構參數為基礎，通過線性函數擬合不同疊片過濾器堵塞均勻度η_u、周期攔沙量M以及攔截泥沙中值粒徑d50；疊片結構參數包括疊片厚度d、片數n、流道長度l、流道數fn、外截面流道溝槽底角θ、外截面流道溝槽高h間的相關關系，并采用多元線性回歸分析的方法建立回歸方程，如式(2)、(3)、(4)所示：

η_u＝0.214×d-0.0028×n-0.205×l+0.0033×θ+0.3843×h+20.22 (2)

M＝-12.544×d+0.075×fn+4.669 (3)

d50＝-51.775×l-0.792×θ+129.665×h+818.162 (4)

根據單個評價指標的回歸方程，采用直接加權法建立疊片過濾器過濾性能的統一目標函數P，如式(5)所示，

P＝ω₁×M+ω₂×η_u+ω₃×d50 (5)

其中，ω₁、ω₂、ω₃表示M、η_u和d50三個函數所對應的加權因子，η_u和d50以越小越好，M則越大越好；經計算得ω₁＝0.00439，ω₂＝1.248，ω₃＝0.000695；則綜合評價數學模型Q如式(6)所示，

Q＝0.3221×d-0.00349×n-0.2918×l-0.00033×fn+0.00357×θ+0.5697×h+25.783, (6)

上述Q值為疊片過濾器性能的綜合評價值，該值越小，則疊片過濾器的性能越好。