智能噴淋流體模擬訓練裝置專為模擬噴淋流體操作實驗打造，能提供精準的模擬場景與測試環(huán)境。核心采用封閉水回路設計，集成儲水箱和泵，可實現(xiàn)實驗用水的循環(huán)流轉(zhuǎn)與重復利用，為降水、地下水、河道水流等多類模擬噴淋，灌溉，滴灌，噴霧實驗提供穩(wěn)定支持，廣泛適用于高校教學、科研機構水文研究等場景。平臺是融合實驗教學與工程模擬的多功能平臺，支持流體力學領域的綜合研究與教學。

智能噴淋流體模擬訓練裝置專為模擬噴淋流體操作實驗打造，能提供精準的模擬場景與測試環(huán)境。核心采用封閉水回路設計，集成儲水箱和泵，可實現(xiàn)實驗用水的循環(huán)流轉(zhuǎn)與重復利用，為降水、地下水、河道水流等多類模擬噴淋，灌溉，滴灌，噴霧實驗提供穩(wěn)定支持，廣泛適用于高校教學、科研機構水文研究等場景。平臺是融合實驗教學與工程模擬的多功能平臺，支持流體力學領域的綜合研究與教學。

二、技術指標

   1、輸入電源：單相三線   AC220V±10%  50Hz   

   2、工作環(huán)境 ：溫度-10℃～-40℃ 相對濕度≤85%（25℃）

   3、設備容量 ： ≤1.5KVA

   4、制冷劑：空調(diào)部分R22  冰箱部分R600      

   5、外形尺寸（大約）1500mm×800mm×1250mm

   6、防觸電保護類型      I類

   7、安全保護：具有過壓、過流、過載、漏電保護措施，符合國家相關標準。

   8、環(huán)保等級  材料選用符合國家相關環(huán)保標

 

三、實驗功能

1.降水模擬與流量研究：配備帶計時器的降水裝置及噴嘴，可通過調(diào)節(jié)控制降水時間與強度，模擬不同時長降雨，分析降雨對流量的影響及二者關聯(lián)；

3.地下水系統(tǒng)模擬：借助兩個腔室和帶開縫管的井，模擬地下水流動與下降，可監(jiān)測水井運作時地下水位變化、研究二者關系，以及對比不同條件下地下水與地表水的轉(zhuǎn)化過程；

4.河道與沉積物研究：供水排水系統(tǒng)可形成河道并控制水位，搭配測量堰、力傳感器和流量計，能測量水位、沉積物量和供水量；同時可通過三種不同模型研究障礙物周圍流動及沉積物運輸規(guī)律，支持多樣實驗數(shù)據(jù)收集與分析；

5.多模式灌溉模擬單元：配備可切換的噴淋、灌溉、滴灌、噴霧模塊。該單元可與土壤滲流探究實驗罐、地下水系統(tǒng)模擬裝置聯(lián)動，通過集成的流量傳感器、土壤濕度傳感器實時采集不同灌溉方式下的水分分布、滲透速率及土壤儲水變化數(shù)據(jù)，支持研究不同灌溉模式對土壤特性、地下水補給及地表徑流的影響規(guī)律，為農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉、水土保持等應用提供實驗依據(jù)。

 

四、主要技術配置

1.實驗水槽：數(shù)量1個；傾斜度調(diào)節(jié)：0°-20°；面積：≥2m×1m，深度：≥0.2m，最大填沙量：≥0.3m3；

2.降水裝置：≥8個噴嘴，分4組（每組2個噴嘴）可切換；流量：1L/min～4.7L/min，噴霧模式為方形或圓形；

3.驅(qū)動水泵：功耗：≤0.55kW；流量：≥1500L/h；揚程≥10m；

4.儲水箱：材質(zhì)不低于304不銹鋼，容積≥220L；

5.壓力測點：≥19個，測量范圍0mmH2O～300mmH2O；

6.沉積物質(zhì)量測量：0～5000g；分辨率≤1g；精度±0.5%；

7.沉積室：排水口位于槽體上部，底部用于沉積泥沙；

8.定時器：支持設定降雨時間；IP65防護等級；

9.模擬水井：≥2個；φ50mm和φ100mm各1個；深度：≥200mm；材質(zhì)：PVC；

10.地下水模擬腔：≥2個，分別用于供水及排水；材質(zhì)：不低于304不銹鋼；

11.配備土壤濕度傳感器：直插式安裝；4~20mA輸出；支持RS485通訊；IP68防護等級；

12.長方體障礙物：底部邊長≥20mm*20mm，高度≥50mm；圓柱障礙物：直徑≥20mm，高度≥50mm；

13.儲水箱出水口需安裝2個流量計測量不同支路供水流量；流量計1：0L/h～1050L/h，精度：±1%；流量計2：0L/h～320L/h，精度：±1%；

14.沉積室排水口安裝直角三角堰或矩形薄壁堰測量排水流量；流量要求：0L/h～1000L/h，精度：±1%；

15.配備4個溫度傳感器：探針式；測量范圍：0-400℃；探頭材質(zhì)：不銹鋼；精度：≤±0.5%；

16.數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)：

(1)屏幕尺寸：≥10寸，分辨率≥1024*600；

(2)處理器與內(nèi)存：采用工業(yè)級高性能處理器，主頻≥1GHz，內(nèi)存≥1GB，存儲容量≥8GB

(3)接口配置：至少包含2個RS485接口、1個RS232接口、1個以太網(wǎng)接口；

(4)操作系統(tǒng)：內(nèi)置工業(yè)級嵌入式操作系統(tǒng)，可自定義操作界面，支持參數(shù)設置、數(shù)據(jù)曲線顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢、報警設置等功能；

(5)支持采集溫度、濕度等重要參數(shù)，可支持控制水泵的運行工況；

(6)顯示界面需包含設備原理結構圖，支持實驗數(shù)據(jù)導出為Excel。

17.通用流體分析軟件1套：

（1）具備CAD接口，支持處理各種主流CAD軟件模型數(shù)據(jù)，包含*.stp、*.step、*.igs、*.iges、*.prt、*.x_t、*.stl等格式文件；

（2）具備流體分析相關的前處理功能，包括幾何清理、幾何簡化、流域抽取等；

（3）具備網(wǎng)格文件接口，支持主流商業(yè)軟件網(wǎng)格文件格式導入，包括*.msh、*.cas、*.cgns等；

（4）具備流體專用網(wǎng)格剖分功能，支持剖分四面體網(wǎng)格、六面體網(wǎng)格、邊界層網(wǎng)格、Hexcore網(wǎng)格、多面體網(wǎng)格、笛卡爾網(wǎng)格等；

（5）支持不可壓縮與可壓縮分析；

（6）支持二維平面、二維軸對稱及三維分析；

（7）支持定常與非定常分析；

（8）求解精度支持二階時間和空間精度；

（9）具備多重網(wǎng)格加速收斂、自適應時間步長技術；

（10）具備仿真材料庫，包含氣體、液體、固體材料，支持設置密度（布辛涅斯克、理想氣體）、粘度、熱導率、比熱等材料屬性；

（11）支持入口（速度、壓力、質(zhì)量流量、風扇入口）、出口（壓力、質(zhì)量流量、風扇出口、出流）、壁面（對流換熱、輻射、溫度）、對稱、交界面（匹配、周期邊界、周期重復、內(nèi)部風扇、面熱源）等邊界類型；

（12）支持層流與湍流分析，具備SpalartAllmaras、k-epsilon

、RNGk-epsilon、Realizablek-epsilon、k-omega、SSTk-omega、DES、LES等湍流模型；

（13）具備VOF及Eulerian多相流模型，支持蒸發(fā)冷凝、空化等相變過程分析；

（14）具備數(shù)值波浪水池分析功能，包含入口造波、推板造波及搖板造波，支持粘勢流耦合造波；

（15）具備組分輸運模型，支持氣體擴散、燃燒、濕度分析；

（16）具備離散相模型，可開展稠密顆粒流仿真分析，支持邊界、區(qū)域粒子注入方式，支持反彈、黏附、逃逸等多種顆粒與壁面作用類型，具備粒子數(shù)量統(tǒng)計及輸出功能；

（17）具備熱分析能力，支持包含自然對流、強制對流、共軛熱傳導、熱輻射在內(nèi)的多種流動換熱分析，支持多種換熱方式聯(lián)用；

（18）具備豐富的輻射模型，包括P1、S2S、DO模型；

（19）具備坐標系運動功能，支持轉(zhuǎn)動與平動；

（20）具備靈活的運動邊界處理及網(wǎng)格控制能力，支持網(wǎng)格滑移、網(wǎng)格光順、網(wǎng)格層鋪、重疊網(wǎng)格，支持動網(wǎng)格與六自由度運動功能的聯(lián)合使用；

（21）具備多孔介質(zhì)模型，支持Darcy-Forchheimer、FixedCoeff和PowerLaw方法，支持設置粘性阻力系數(shù)、慣性阻力系數(shù)、方向向量；

（22）支持添加多種源項，包含質(zhì)量源項、動量源項（體加速度、體積力）、能量源項（功率、功率密度）等；

（23）支持氣動噪聲分析，具備FW-H方法計算氣動噪聲，可通過快速傅里葉變換獲得聲壓級頻率曲線；

（24）具備稀薄流分析功能，求解尺度從連續(xù)介質(zhì)流動擴展到滑移流、過渡流及自由分子；

（25）具備電弧磁流體分析功能，能夠開展滅弧室燃弧開斷過程仿真；

（26）具備頻域水動力分析功能，支持單體或多浮體的附加質(zhì)量、阻尼、一階波浪力和運動幅值響應算子的計算；

（27）具備多物理場耦合分析能力，支持流-固單向/雙向耦合分析、流-固-熱單向/雙向耦合分析；

（28）具備高效并行計算能力，支持大規(guī)模并行計算，能夠求解億級網(wǎng)格規(guī)模；

（29）支持設置物理量輸出曲線，如壓力、溫度、速度等；

（30）后處理支持高分辨率云圖、矢量圖、流線、動畫、二維曲線圖的可視化顯示；

（31）支持全流程腳本操作。

 

五、功能參數(shù)范圍

1.流量范圍：設備的最大和最小流量，單位通常為L/h或m3/h；

2.工作壓力：設備的工作壓力范圍，單位通常為巴（bar）或兆帕（MPa）；

3.灌溉均勻性：灌溉水分布的均勻性，通常用均勻系數(shù)（CU）或分布均勻度（DU）表示；

4.校準要求：設備是否需要定期校準，以及校準的頻率和方法；

5.采樣頻率：數(shù)據(jù)采集的頻率，單位通常為赫茲（Hz）。