| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第11-28页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第11页 |
| 1.2 国内外滴灌灌水器的现状与进展 | 第11-14页 |
| 1.2.1 滴灌灌水器发展 | 第11页 |
| 1.2.2 滴灌灌水器类型 | 第11-12页 |
| 1.2.3 滴灌灌水器的水力性能研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.4 滴灌灌水器水力特性和消能机理研究进展 | 第13-14页 |
| 1.3 微观尺度下滴灌灌水器的研究方法及进展 | 第14-20页 |
| 1.3.1 理论分析 | 第14-17页 |
| 1.3.2 试验研究 | 第17-18页 |
| 1.3.3 数值模拟 | 第18-20页 |
| 1.4 智能预测和优化算法的应用与研究 | 第20-23页 |
| 1.4.1 统计学理论及预测研究 | 第20-21页 |
| 1.4.2 支持向量机预测算法的研究进展及应用 | 第21-23页 |
| 1.4.3 优化算法在滴灌灌水器研究中的应用 | 第23页 |
| 1.5 双向对冲流道灌水器的研发背景 | 第23-24页 |
| 1.6 选题背景及拟解决的关键性科学与技术问题 | 第24-25页 |
| 1.7 研究内容、方法与技术路线 | 第25-28页 |
| 1.7.1 研究内容与方法 | 第25-26页 |
| 1.7.2 技术路线 | 第26-28页 |
| 2 双向对冲流灌水器流道试验研究 | 第28-48页 |
| 2.1 双向对冲流灌水器流道设计 | 第28页 |
| 2.1.1 灌水器设计理念 | 第28页 |
| 2.1.2 灌水器流道结构 | 第28页 |
| 2.2 双向对冲流灌水器工作原理 | 第28-29页 |
| 2.3 灌水器流量和压力试验 | 第29-31页 |
| 2.3.1 灌水器流道测试与试件加工 | 第29页 |
| 2.3.2 灌水器流量和压力测试系统 | 第29-30页 |
| 2.3.3 流量和压力测试方法 | 第30-31页 |
| 2.4 灌水器流场观测PIV系统 | 第31-33页 |
| 2.4.1 PIV系统 | 第31-33页 |
| 2.4.2 流速测试介质-示踪粒子 | 第33页 |
| 2.4.3 PIV系统及试验方法 | 第33页 |
| 2.5 灌水器水力特性预研试验 | 第33-37页 |
| 2.5.1 灌水器流道几何参数设计 | 第34页 |
| 2.5.2 流量与水力性能计算方法 | 第34页 |
| 2.5.3 水力性能分析 | 第34-37页 |
| 2.6 灌水器流道几何参数取值 | 第37页 |
| 2.7 灌水器试验方案设计 | 第37-38页 |
| 2.8 灌水器水力性能试验结果分析 | 第38-41页 |
| 2.9 灌水器流道消能效果计算 | 第41-42页 |
| 2.10 灌水器几何参数对流态指数的影响 | 第42-48页 |
| 2.10.1 极差分析 | 第42-44页 |
| 2.10.2 方差分析 | 第44页 |
| 2.10.3 试验结果回归分析及模型建立 | 第44-45页 |
| 2.10.4 流态指数公式计算 | 第45-46页 |
| 2.10.5 回归模型验证 | 第46-48页 |
| 3 双向对冲流灌水器流道数值模拟方法 | 第48-82页 |
| 3.1 数学模型建立 | 第48-53页 |
| 3.1.1 基本控制方程 | 第48-50页 |
| 3.1.2 S-A物理模型方程 | 第50-51页 |
| 3.1.3 k-ε物理模型方程 | 第51页 |
| 3.1.4 k-ω物理模型方程 | 第51-52页 |
| 3.1.5 雷诺应力物理模型(RSM)方程 | 第52-53页 |
| 3.2 FLUENT软件计算设置 | 第53-55页 |
| 3.2.1 模型网格单元 | 第53-54页 |
| 3.2.2 FLUENT基本模拟方法设置 | 第54-55页 |
| 3.3 影响FLUENT数值模拟精度的主要因素 | 第55-57页 |
| 3.3.1 壁面函数 | 第55-56页 |
| 3.3.2 物理模型 | 第56-57页 |
| 3.3.3 数值模拟组合 | 第57页 |
| 3.4 数值模拟方法的综合评价指标 | 第57-58页 |
| 3.5 灌水器流量与流速测试结果 | 第58-64页 |
| 3.5.1 灌水器样机 | 第58-59页 |
| 3.5.2 灌水器宏观流量 | 第59页 |
| 3.5.3 灌水器微观流速 | 第59-64页 |
| 3.6 评价指标 | 第64-81页 |
| 3.6.1 宏观评价指标 | 第64-68页 |
| 3.6.2 微观评价指标 | 第68-80页 |
| 3.6.3 综合评价指标 | 第80-81页 |
| 3.7 模拟组合精度综合评价分析 | 第81-82页 |
| 4 灌水器水力特性数值模拟研究 | 第82-98页 |
| 4.1 灌水器水力性能分析 | 第82-90页 |
| 4.1.1 不同工作压力区间的流态指数 | 第82-83页 |
| 4.1.2 正反向流量比与流态指数的关系 | 第83-89页 |
| 4.1.3 灌水器消能机理与水力性能的微观速度场解释 | 第89-90页 |
| 4.2 灌水器流道压力场及压降分布特征 | 第90-98页 |
| 4.2.1 灌水器流道压力场分布 | 第90-94页 |
| 4.2.2 灌水器流道压降分布 | 第94-98页 |
| 5 基于支持向量机的灌水器流量预测响应面 | 第98-127页 |
| 5.1 支持向量机(SVM)程序数学模型构架 | 第98-103页 |
| 5.1.1 线性支持向量机(SVM) | 第98-100页 |
| 5.1.2 非线性支持向量机(SVM) | 第100-103页 |
| 5.2 支持向量机(SVM)流量预测模型 | 第103-104页 |
| 5.2.1 灌水器流道几何参数 | 第103-104页 |
| 5.2.2 支持向量机(SVM)样本空间 | 第104页 |
| 5.3 灌水器流量预测模型样本集 | 第104-109页 |
| 5.3.1 训练样本集构建 | 第104-106页 |
| 5.3.2 检测样本集构建 | 第106-107页 |
| 5.3.3 训练样本基础数据计算 | 第107-108页 |
| 5.3.4 检测样本基础数据计算 | 第108-109页 |
| 5.4 预测流量的支持向量机(SVM)参数及优化方法 | 第109-112页 |
| 5.4.1 核函数 | 第110-111页 |
| 5.4.2 支持向量机(SVM)的参数优化方法 | 第111-112页 |
| 5.5 灌水器流量预测 | 第112-124页 |
| 5.5.1 基于穷举法的SVM参数优化 | 第112-115页 |
| 5.5.2 基于遗传算法的SVM参数优化 | 第115-121页 |
| 5.5.3 优化算法结果比较 | 第121-122页 |
| 5.5.4 SVM流量预测结果及与回归拟合误差对比 | 第122-124页 |
| 5.6 灌水器流量预测模型验证 | 第124-127页 |
| 6 双向对冲流灌水器流道参数优化 | 第127-153页 |
| 6.1 灌水器水力性能评价指标—稳流指标建立 | 第127-129页 |
| 6.1.1 稳流指标建立的依据 | 第127-128页 |
| 6.1.2 稳流指标建立 | 第128-129页 |
| 6.2 稳流指标的评价计算 | 第129-133页 |
| 6.2.1 额定流量的设定 | 第129页 |
| 6.2.2 稳流指标与流态指数对比 | 第129-132页 |
| 6.2.3 稳流指标与流量变异系数对比 | 第132-133页 |
| 6.3 基于支持向量机(SVM)的稳流指标响应面 | 第133-134页 |
| 6.3.1 稳流指标响应面建立 | 第133页 |
| 6.3.2 稳流指标响应面分析 | 第133-134页 |
| 6.4 流道几何参数优化 | 第134-147页 |
| 6.4.1 优化模型 | 第135-136页 |
| 6.4.2 数据交换与优化步骤 | 第136-137页 |
| 6.4.3 含离散变量的遗传算法优化流道参数的几点说明 | 第137页 |
| 6.4.4 分层混合遗传算法优化过程 | 第137-141页 |
| 6.4.5 遗传算法模型求解 | 第141-146页 |
| 6.4.6 优化结果验证 | 第146-147页 |
| 6.5 双向流流道几何参数优化应用 | 第147-153页 |
| 6.5.1 不同压力区间相同额定流量 | 第147-149页 |
| 6.5.2 相同压力区间不同额定流量 | 第149-150页 |
| 6.5.3 不同压力区间不同额定流量 | 第150-153页 |
| 7 结论与建议 | 第153-156页 |
| 7.1 主要结论 | 第153-155页 |
| 7.2 创新点 | 第155页 |
| 7.3 建议 | 第155-156页 |
| 致谢 | 第156-157页 |
| 参考文献 | 第157-169页 |
| 附录 | 第169-171页 |
| 附图 | 第171-174页 |
| 附表 | 第174-189页 |
