全自動魚雷網(wǎng)式過濾器內(nèi)部清水流場特性數(shù)值分析

滕曉靜　陶洪飛　朱玲玲　鄭文強　胡建強　俞竣豪

摘要：采用Fluent軟件中的Realizable k-ε湍流模型與多孔介質(zhì)階躍面對不同流量下全自動魚雷網(wǎng)式過濾器的清水流場進行數(shù)值模擬。結(jié)果表明：數(shù)值計算中進、出口間水頭損失同物理試驗的吻合程度較高，選擇的數(shù)學(xué)模型具有較高的準(zhǔn)確性和可靠性。對比不同流量下的計算結(jié)果可知，流量不同時過濾器內(nèi)速度分布規(guī)律相同，壓強分布規(guī)律也相同，但流量越大，水頭損失越大，濾網(wǎng)內(nèi)外側(cè)的速度差、壓強差也就越大；過濾器內(nèi)的速度和壓強分布越不均勻，結(jié)構(gòu)有待進一步優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：全自動魚雷網(wǎng)式過濾器；數(shù)值模擬；水頭損失；流量；流場

中圖分類號：TV14 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1672-1683（2017）02-0176-09

根據(jù)過濾原理，過濾器可分為砂石過濾器、離心過濾器、網(wǎng)式過濾器、疊片過濾器；而組合過濾器能綜合兩個過濾器的優(yōu)點；楊勝敏就過濾器選型進行了研究，在他給出的過濾器類型及組合方式的選擇建議中，網(wǎng)式過濾器都是作為最末級過濾器，因此網(wǎng)式過濾器的性能好壞對整個微灌系統(tǒng)十分重要。

全自動魚雷網(wǎng)式過濾器是在傳統(tǒng)網(wǎng)式過濾器的基礎(chǔ)上提出的一種滿足低壓排沙要求的新型過濾器，其具有結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)能率高、自清洗不斷供水以及水沙分離效率高等特點。但關(guān)于魚雷網(wǎng)式過濾器的研究尚處于起步階段，尤其是該過濾器中的流場分布規(guī)律。當(dāng)前，很難通過現(xiàn)有的測試手段（如PIV或LDP）來測量速度場，因此選擇正確的數(shù)學(xué)模型對魚雷網(wǎng)式過濾器中的流場進行數(shù)值模擬不失為一種有效的方法。隨著計算機的廣泛應(yīng)用以及計算機容量的增大，目前仿真模擬流動具有很高的可靠性和準(zhǔn)確度。已有許多學(xué)者將數(shù)值模擬運用到過濾器的研究中，如姚卓飛利用Realizable k-ε湍流模型對陶瓷過濾器進行模擬，并且涉及到氣-固兩相流的分離以及流體穿越多孔介質(zhì)等復(fù)雜的過程；李景海等人采用Eulerian模型作為石英砂濾層反沖洗數(shù)值模擬模型，對濾層的反沖洗過程進行了瞬態(tài)模擬；王忠義等人合理簡化了管道過濾器濾芯，將其平面化并結(jié)合多孔介質(zhì)模型將濾芯的阻力特性轉(zhuǎn)換為邊界條件。另外還有許多針對網(wǎng)式過濾器的數(shù)值模擬，王新坤以AZUD公司一款進口直徑為50 mm的普通微灌網(wǎng)式過濾器為研究對象，利用數(shù)值模擬得到該過濾器的流場特性，并對過濾器進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化；李浩等人以AZUD-M 100網(wǎng)式過濾器為樣品，分別采用3種不同湍流模型對過濾器流場進行模擬，發(fā)現(xiàn)基于多孔介質(zhì)模型的標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型或Realizable k-ε模型更適合過濾器的數(shù)值模擬；宗全利、于旭永、駱秀萍等人針對自清洗網(wǎng)式過濾器進行了多方面的研究，得到該過濾器內(nèi)部流場特性的相關(guān)資料。

本文將利用Fluent軟件模擬不同進流量下全自動魚雷網(wǎng)式過濾器的清水流場，并結(jié)合物理實驗數(shù)據(jù)，初步探究進流量對該過濾器內(nèi)部流場的影響，這將為全自動魚雷網(wǎng)式過濾器的進一步研究與結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供參考。

1全自動魚雷網(wǎng)式過濾器的介紹

全自動魚雷網(wǎng)式過濾器（下文簡稱“過濾器”）由罐體、濾網(wǎng)、魚雷、自動控制器等部分組成，其整體示意圖見圖1（a）。該過濾器創(chuàng)新之處是在濾網(wǎng)內(nèi)加入魚雷部件，旨在較小的工作壓力下也能完成過濾和沖洗工作。魚雷和濾網(wǎng)的形狀見圖1（b）和（c）。過濾器罐體、濾網(wǎng)、魚雷的長度分別為1.031 m、0.961 m、1.031 m。罐體、濾網(wǎng)、魚雷的直徑分別為0.254 m、0.2m、0.154m。進口和出口直徑均為0.2 m。

該過濾器為全自動過濾器，進、出水口裝有壓力傳感器，能采集進水口和出水口的壓力并反饋給控制器，只需在控制器中預(yù)先設(shè)置好壓差、排污時間，過濾器即可自動完成反沖洗、排污、停止反沖洗等工作。工作原理為：灌溉水由進水管進入濾網(wǎng)中，凈水穿過濾網(wǎng)，流向出水口，而污物則會被截留在濾網(wǎng)內(nèi)。隨著污物的積累，水頭損失逐漸增加，當(dāng)過濾器出水口壓力與進水口壓力達到預(yù)定壓差值時，控制器便自動開啟排污閥，此時一部分水流沖刷濾網(wǎng)上的污物，并攜帶污物從過濾器尾部的排污管排出；另一部分水流則通過濾網(wǎng)從出水口排出。當(dāng)排污時間達到預(yù)設(shè)的時間，控制器自動關(guān)閉排污閥，沖洗結(jié)束。

2全自動魚雷網(wǎng)式過濾器內(nèi)部流場的數(shù)值模擬

2.1數(shù)學(xué)模型

多孔階躍面（porous jump）是多孔介質(zhì)模型的一維簡化，可用于模擬已知速度_壓降特性的薄膜，多孔階躍面比多孔介質(zhì)模型收斂性更好。多孔介質(zhì)模型通過在動量方程中增加源項來模擬計算域中多孔性材料對流體的流動阻力。該源項由兩部分組成，即黏性阻力項和慣性損失項。

黏性阻力系數(shù)和慣性阻力系數(shù)的計算方法有好幾種，本文采用Ergun方程計算通過層床的阻力系數(shù)。該型方程能較好地結(jié)合孔隙形狀和黏性的影響，其具體形式如下：

（1）

（2）

（3）

（4）

湍流模型選Realizable k-ε模型，與多孔介質(zhì)階躍面耦合求解這種湍流模型的湍動能k和耗散率ε的方程見文獻

2.2坐標(biāo)系的建立及典型面的選取

為了分析過濾器流場分布情況，本文選取了若干典型面進行分析。圖2是過濾器的三維坐標(biāo)圖，其中沿過濾器長度方向為X軸，沿高度方向為Y軸，沿寬度方向為Z軸，坐標(biāo)軸原點坐標(biāo)（0，0，0）在進水口中心處。選取的典型面分別是Z=0 m、X=0.2、0.41、0.51、0.61、1.2 m。Z=0 m斷面是沿濾網(wǎng)軸線上的縱斷面，通過該斷面，可以直觀、全面地觀察過濾器內(nèi)部速度和壓強的分布規(guī)律。X=0.2m、X=1.2 m分別是沿濾網(wǎng)軸線上魚雷頭部和尾部的橫斷面，這兩個斷面能反映出魚雷部件對水流的影響。X=0.41、0.51、0.61 m三個斷面是出水管附近的橫斷面，出水管對過濾器的影響可從這三個斷面中表現(xiàn)出來，其中，X=0.51 m斷面是過出水管圓心的橫斷面而X=0.41和0.61 m分別是過出水管沿X軸方向的最的左端和最右端的橫斷面。

2.3網(wǎng)格劃分及計算方法

模型的建立和網(wǎng)格的劃分在Gambit2.3中進行。建模完成后，將過濾器的網(wǎng)格按塊劃分：進口段因為結(jié)構(gòu)簡單，采用六面體結(jié)構(gòu)性網(wǎng)格；其余部分結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，故采用四面體非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。網(wǎng)格總數(shù)量為12萬余個。數(shù)值模擬采用非定常流二階隱式格式；差分格式采用精度更高的二階迎風(fēng)格式；并且采用基于壓力_速度修正算法（SIM PLE）；計算區(qū)域和基本控制方程的離散采用有限體積法。殘差標(biāo)準(zhǔn)為1.0×10³，迭代時間步長為1.0×10^-4s。統(tǒng)一將迭代2萬步的數(shù)據(jù)提取出來對比分析。

2.4邊界條件

因為本文僅模擬過濾狀態(tài)下的流場，過濾時過濾器尾部的排污口處于關(guān)閉狀態(tài)，所以排污口可視為固壁。過濾器的罐體、管道內(nèi)壁及魚雷也均按固壁定律進行處理。入口屬于孔口進水，可近似視為均勻流取來流方向與x軸正向一致進口邊界條件取為：U=u，Y=0，W=0，進口斷面平均流速u由進口流量和進口面積算出。過濾器出水管為壓力出口邊界條件，為了能更好的同物理實驗對比，進口流速、出口壓強的設(shè)置均同物理試驗（具體物理實驗見第3節(jié)），具體數(shù)值見表1。

3物理試驗結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果對比

物理試驗裝置按實際模型1：1制造，試驗系統(tǒng)由供水設(shè)備、過濾設(shè)備及控制設(shè)備等構(gòu)成。供水設(shè)備為蓄水池，由離心泵向過濾器供水；控制設(shè)備由變頻裝置和閘閥組成，共同控制試驗系統(tǒng)的流量大小。通過控制設(shè)備調(diào)節(jié)不同進水口流量值（50、100、150、200、250、300及350 m³/h）。由于清水試驗時過濾器不會產(chǎn)生堵塞，故系統(tǒng)過流量及水頭損失比較穩(wěn)定，監(jiān)測10 min后，記錄過濾器的進水口壓力表及出水口壓力表的數(shù)值，停機結(jié)束本次試驗。最后整理實驗數(shù)據(jù)，計算水頭損失。

表2是全自動魚雷網(wǎng)式過濾器不同工況下的物理試驗結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果。從表中可以看出：（1）水頭損失與進流量有關(guān)，進流量越大水頭損失越大；（21物理試驗和數(shù)值計算結(jié)果的最大相對誤差和平均相對誤差分別為8.58%和5.23%，表明數(shù)值模擬具有較好的吻合性。

4水流流動路徑

圖3（a）為Z=0 m斷面的流線圖。圖中可以觀察到：水流從進水管進入濾網(wǎng)，遇到魚雷頭部后，四散開來。魚雷上部的水流先是向魚雷尾部流去，而后又折回向出水管流去。魚雷下部的水流和魚雷上部的水流運動狀況不同。在魚雷下部流線大體可分為兩種，一是靠近魚雷表面的水流越過出水管流向魚雷尾部，然后掉頭沿著罐體流向出水口；二是離魚雷較遠(yuǎn)的水流直接流向出水管，流線呈弧形，并因為結(jié)構(gòu)突變，造成水流紊亂，在出水管中產(chǎn)生明顯的漩渦。圖3（a）為X=0.51 m斷面的流線圖。圖中，水流離開魚雷表面，沿著罐體流向出水管，左右兩股水流在出水管中間匯合。

5不同工況流場對比

本文選取較能代表過濾器運行狀態(tài)的兩個物理量進行分析，它們分別是：速度和壓強。限于篇幅，只對比分析三種工況：100.7 m³/h、201.1 m³/h、299.8 m³/h進流量下的數(shù)值計算結(jié)果。

5.1速度場分析

5.1.1Z=0 m斷面速度場分析

圖4為Z=0 m斷面的速度云圖。從圖4可以看出不同工況時該斷面的速度流場分布規(guī)律比較相似：（1）過濾器內(nèi)沿X軸流速大小分布不均勻；（2）水流均勻地從進水管進入濾網(wǎng)，當(dāng)水流運動至魚雷頭部（X=0.2 m）時，受其阻擋，魚雷頭部中心點處流速很小。（3）水流沿著魚雷運動，因濾網(wǎng)中裝有魚雷，大大減小了過水?dāng)嗝婷娣e，由液體連續(xù)方程可知，當(dāng)流量為定值時，過水?dāng)嗝婷娣e減小，流速將會增大；X=0.25 m處過水?dāng)嗝婷娣e最小，所以該處的流速最大。（4）水流繼續(xù)沿著魚雷表面前進，此時過水?dāng)嗝婷娣e雖然沒有變化，但流速卻逐漸減小。受排污口固體邊界的影響，沿X軸正方向運動的液體質(zhì)點，與沿X軸負(fù)方向運動的液體質(zhì)點相互碰撞、摩擦和混摻，從而消耗大量的能量造成水流流速減小。（5）出水管垂直于濾網(wǎng)，水流受到出口邊界條件的影響，沿X軸的分速度會逐漸減小，而Y方向的分速度逐漸增大，所以在出水管拐彎處出現(xiàn)了一段弧形的高流速區(qū)域。在高流速區(qū)域左側(cè)，還產(chǎn)生了漩渦。

不同工況下，Z=0 m斷面速度云圖在局部又有所不同，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）水流在經(jīng)過魚雷頭部后，流量越大，魚雷頭部對水流的加速效果越明顯。如圖4（a）所示，當(dāng)流量為100.7 m³/h時，流速從進水管的1 m/s左右，增加至2 m/s左右；當(dāng)流量為201.1 m³h（圖4b）時，流速從進水管的1.8m/s左右，增加至3.8 m/s左右；當(dāng)流量為299.8m³/h（圖4（c））時，流速從進水管的2.5 m/s左右，增加至5.5 m/s左右。即當(dāng)流量為100 7、201.1、299.8 m³/h時，水流經(jīng)過魚雷頭部后，流速分別增加了約1、2、3 m/s。魚雷的存在，能明顯增加濾網(wǎng)內(nèi)部水流的流速，這不僅能降低沖洗壓力，還能提高過濾器的沖洗效率，流量越大，沖洗時的效果會越明顯。（2）當(dāng)X>0.086 m時，流量越大，魚雷上表面的高速水流（為便于比較，文中的“高速水流”是相對于進口水流的流速而言，并不是流速絕對值的大小，下同1所能持續(xù)的位移越短。因為流量越大，流速越大，在排污管邊界條件（視為固壁）的影響下，沿X軸負(fù)向的液體與正向流動的液體相互碰撞所消耗能量也越大，從而高速水流所持續(xù)的位移也就越短。當(dāng)流量為100.7、201.1、299.8 m³/h時，高速水流持續(xù)的位移分別為0.54、0.48、0.4 m。而魚雷下表面則相反，流量越大，高速水流所能持續(xù)的位移越長，雖然同樣受排污管邊界條件影響下，過濾器尾部的水流會沿X軸負(fù)向流動，但大部分水流并沒有與沿X軸正向流動的水流發(fā)生碰撞，而是直接流向出水管，因此能量損失小，所持續(xù)的位移也就越長。（3）在出水口拐彎處流量越大弧形的高流速區(qū)域也越大。（4）從圖4可看出，當(dāng)流量為100.7 m³/h時，出水口處的水流流速分布很均勻；當(dāng)流量為201.1m³/h，出水口處的水流流速分布比較均勻；當(dāng)流量為290.8 m³/h時，出水口處的水流流速分布不均勻。造成這些差異的原因是Y=-0.1 m處結(jié)構(gòu)突變，水流方向從沿X正方向運動迅速轉(zhuǎn)變?yōu)檠豗軸負(fù)方向運動，造成出水口處水流紊亂出水管固壁會迫使紊亂的水流完全轉(zhuǎn)變?yōu)檠豗軸負(fù)方向運動。而流量越大沿X軸方向的流速就越大水流紊亂就越厲害。圖3（a）中因流量小，紊流在很短的一段距離后消除，而圖3（c）中因為流量大，紊流在出水口處仍未消除。

5.1.2X=0.2 m斷面速度場分析

圖5為X=0.2 m斷面的速度場。從圖5中可知，不同流量下魚雷頭部的流速均是從中心向外逐漸增加，在到達魚雷四周邊壁處，即靠近罐體的位置，流速又快速減小。這是由于魚雷頭部流線型的形狀，具有分流作用，越靠近魚雷流速越??；同時受到過濾器罐體邊界條件的影響，流速又快速減小。

從圖5可見進流量越大，該斷面最大流速也就越大，如進水流量為100.7 m³/h時，水流的最大流速為1.3 m/s，而流量為201.1、299.8 m³/h時水流的最大流速分別為2 6、3.8 m/s。

5.1.3X=0041 m和X=0.61 m斷面速度場分析

圖6、圖7分別為X=0.41、0.61 m斷面的速度云圖。從這兩個斷面來看，流場十分相似，流量的不同對流場的影響十分微小。不管進流量是多少，X=0.41、0.61 m斷面中，魚雷上部的流速均小于魚雷下部的流速。魚雷上表面沿y軸正方流速先增大后減?。涸隰~雷表面流速較小，離開魚雷一段距離后，流速開始增大，并保持高流速一直到濾網(wǎng)附近（Y=0.1 m），液體穿過濾網(wǎng)后能量有所損失，流速開始減小，直到頂部罐體附近，流速降到最小。而在魚雷下表面沿Y軸負(fù)方向，流速也是先增大后減小，只是流速減小并不是因為穿過濾網(wǎng)，而是在受下面罐體固體邊界影響才減小。對比圖6（a）和圖7（a）（或圖6（b）和圖7（b）或圖6（c）和圖7（c）），過水?dāng)嗝婷娣e一樣，但是速度卻相差很大，由恒定總流的連續(xù)方程可知，通過斷面X=0.41 m的流量大于通過斷面X=0.61 m的流量，因為部分水流通過斷面X=0.41 m后直接從出口流出。另外從5.1.1節(jié)的分析中可知，X=0.41 m斷面正處于魚雷頭部對水流加速的區(qū)域，魚雷下表面高流速區(qū)域的范圍也很大。因此斷面X=0.41 m的流速遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于斷面X=0.61 m的流速。

5.1.4X=1.2 m斷面速度場分析

圖8為X=1.2 m斷面下的速度云圖。從圖8可知，不同流量下魚雷尾部的速度流場相似，即魚雷尾部處的水流流速非常小，流速在10^-2m/s數(shù)量級。濾網(wǎng)周圍流速明顯小于其他區(qū)域的流速，且固體邊界對流速的影響也變得十分明顯。

5.2壓強場分析

5.2.1Z=0m斷面壓強場分析

圖9為Z=0m斷面的壓強云圖。從圖9可以看出不同工況時該斷面的壓強場分布規(guī)律大致相同：（1）過濾器內(nèi)部的壓強大小沿x軸分布不均勻；（2）進水管處壓強較大，魚雷頭部中心部位壓強是整個斷面上壓強最大的；魚雷頭部對水流有阻擋，該處承受很大的壓強，且由5.1.1節(jié)分析可知，魚雷頭部中心處速度很小，由能量守恒定律可知速度越小，則壓強越大。（3）魚雷尾部壓強相對出口較大，且較均勻。（4）出水管壓強較小，其中產(chǎn)生漩渦的區(qū)域壓強是整個斷面上最小的。

不同工況下，Z=0 m斷面壓強云圖的不同點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）魚雷頭部中心壓強明顯高于進水口壓強，且流量越大，壓強差也越大。（2）該斷面上，濾網(wǎng)的位置為Y=0.1 m（上濾網(wǎng)）和Y=-0.1 m（下濾網(wǎng)），在X=0.2～0.6 m處，濾網(wǎng)內(nèi)外側(cè)有很大的壓強差，尤其是下濾網(wǎng)。當(dāng)流量為100.7 m³/h時，壓強差約為3～4 kPa；當(dāng)流量為201.1 m³/h時，壓強差為約為6～10 kPa；當(dāng)流量為299.8 m³/h，壓強約為15～20 kPa。由此可見，流量越大，濾網(wǎng)承受的壓強差越大。較大的壓強差固然有利于提高過濾和沖洗效率，但是也容易將大粒徑的顆粒物沖出濾網(wǎng)，進入管道系統(tǒng)，從而堵塞灌水器，還可能造成濾網(wǎng)變形，降低濾網(wǎng)壽命。另外壓差沿濾網(wǎng)分布不均勻，在濾網(wǎng)前半段壓強差大，后半段壓強差小，容易造成污物快速在壓差大的區(qū)域聚積，而壓差小的區(qū)域堆積的污物就少很多。大壓差區(qū)域網(wǎng)孔被堵塞后，水頭損失陡增，達到控制器的閾值時，便開始沖洗，頻繁的沖洗將降低工作效率。由于出水口位置對壓強影響很大，故可通過改變出水口位置來優(yōu)化過濾器的結(jié)構(gòu)。

5.2.2X=0.2 m斷面壓強場分析

圖10為X=0.2 m斷面魚雷頭部的壓強云圖。從圖10可知，不同流量下壓強分布規(guī)律是相同的，即壓強都是從中心向外逐漸減小，但該斷面的最大壓差則不一樣，當(dāng)流量為100.7 m³/h時，最大壓差為4 kP a（如圖10（a）所示），而流量為201.1 m³/h時，最大壓差為14 kPa（如圖10（b）所示），流量為299.8 m³/h時，最大壓差為26 kPa（如圖10（c）所示），可知流量越大，造成魚雷尾部的壓差也就越大。

5.2.3X=0.41 m和X=0.61 m斷面壓強場分析

圖11、圖12分別為X=0.41 m和0.61 m斷面的壓強云圖。圖11、圖12中，壓強分布有幾個特點：（1）濾網(wǎng)內(nèi)部壓強大于濾網(wǎng)外部壓強；（2）斷面上半部分壓強明顯大于下半部分壓強；（3）壓強最小的位置在斷面的最下面（Y=-0.1～-0.128 m左右），該處正好緊挨著出水管，因此離出水管越近，壓強越小；（4）通過對比不同流量同一斷面上最大壓強差發(fā)現(xiàn)，流量越大壓強差越大。流量為100.7 m³/h時最大壓強差為4 kPa，流量為201.1 m³/h、299.8m³/h時最大壓強差分別為10 kPa、22 kPa；（5）對比同一流量，X=0.41 m斷面和X=0.61m斷面濾網(wǎng)內(nèi)部壓強，當(dāng)流量為100.7 m³/h時（即對比圖11（a）、圖12（a）），濾網(wǎng)內(nèi)部壓強分布較均勻，且斷面X=0.41、0.61 m差別不大。當(dāng)流量為201.1 m³/h時（即對比圖11（b）、圖12（b）），斷面X=0.41 m濾網(wǎng)內(nèi)部壓強分布較均勻，而斷面X=0.61 m濾網(wǎng)內(nèi)部壓強上小下大，壓強差約為2 kPa。當(dāng)流量為299.8 m³/h時（即對比圖11c、圖12（c）），斷面X=0.41 m濾網(wǎng)內(nèi)部壓強上大下小，而斷面X=0.61 m濾網(wǎng)內(nèi)壓強上小下大，壓強差均為2 kPa?？梢?，流量較小時，濾網(wǎng)內(nèi)部壓強分布均勻；隨著流量增加，斷面X=0.41 m濾網(wǎng)內(nèi)部壓強仍然保持均勻分布，斷面X=0.61 m濾網(wǎng)內(nèi)部壓強開始發(fā)生變化：下側(cè)壓強逐漸大過上側(cè)壓強；流量進一步增大，斷面X=0.41 m濾網(wǎng)內(nèi)部壓強也開始發(fā)生變化，上側(cè)壓強逐漸大過下側(cè)壓強斷面X=0.61 m濾網(wǎng)內(nèi)部壓強則繼續(xù)保持上小下大的狀態(tài)。當(dāng)流量過大時，濾網(wǎng)內(nèi)壓強有上大下小（如斷面X=0.41 m）也有上小下大（如斷面X=0.61 m）這對過濾器的穩(wěn)定運行較為不利。

5.2.4X=1.2 m斷面壓強場分析

圖13為X=1.2 m斷面的壓強云圖。從圖13可看出魚雷尾部處濾網(wǎng)內(nèi)側(cè)的壓強大于濾網(wǎng)外側(cè)的壓強，進流量越大，對應(yīng)的濾網(wǎng)內(nèi)外壓強差越大，但總體壓強差很小，僅為1 kPa左右。

6結(jié)論

（1）不同進流量下過濾器的物理實驗結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果吻合程度較高，最大相對誤差和平均相對誤差分別為8.58%和5.23%，這表明Realizablek-ε模型和多孔介質(zhì)階躍模型能很好的模擬過濾器過濾狀態(tài)的清水流場。

（2）流量越大，清水的水頭損失也就越大。

（3）不同流量下，速度和壓強分布規(guī)律大致相同，但流量越大，濾網(wǎng)內(nèi)、外側(cè)的流速差和壓強差也就越大。