Mécanisme des pertes de charge dans le labyrinthe d'un goutteur analysé avec la théorie de la turbulence dans les tuyaux et le coefficient de friction.
1531-0361/asset/olbannerleft.png?v=1&s=d4bfd81ec4ab8347f980ca346697033e37d3128a)
1531-0361/asset/olbannerright.jpg?v=1&s=288a298635c745c52cb27d02586a02931ad7b000)
Research Article
Pressure loss mechanism analysed with pipe turbulence theory and friction coefficient prediction in labyrinth path of drip irrigation emitter†
Article first published online: 28 JUL 2010
DOI: 10.1002/ird.553
Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.
Additional Information
How to Cite
Yunkai, L., Peiling, Y., Honglu, L., Tingwu, X. and Haisheng, L. (2011), Pressure loss mechanism analysed with pipe turbulence theory and friction coefficient prediction in labyrinth path of drip irrigation emitter. Irrigation and Drainage, 60: 179–186. doi: 10.1002/ird.553
- †
Publication History
- Issue published online: 28 MAR 2011
- Article first published online: 28 JUL 2010
- Manuscript Accepted: 25 AUG 2009
- Manuscript Revised: 21 AUG 2009
- Manuscript Received: 17 JUL 2008
- Abstract
- Article
- References
- Cited By
Keywords:
- drip irrigation emitter;
- flow path;
- pressure loss;
- friction coefficient
- goutteur;
- trajet d'écoulement;
- perte de charge;
- coefficient de friction
Abstract
A labyrinth path is the predominant pattern for drip irrigation emitters at present. It is very important to explore the pressure loss mechanism for the labyrinth path. This paper took the Minkowski fractal curve flow path, a special labyrinth flow path, as an object to study the pressure loss mechanism of fractal flow paths with dimension analysis technology and rough pipe turbulence theory. The results of the research showed that the Reynolds number has an insignificant effect on the friction coefficient of the flow path, which can be ignored. The friction coefficient was primarily related to the hydraulic radius, fractal dimension and unit length of the fractal flow path. Under the pressure of 15–150 kpa within the fractal flow path, the flow was completely turbulent. Hence, constructing the fractal flow path is an effective approach to simultaneously enhancing the hydraulic performance and anti-clogging performance. The critical Reynolds number for flow twist was moved earlier because of the continuous disturbance within the flow path of the emitters. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.
Le trajet du fluide dans un labyrinthe est à l'heure actuelle le facteur dominant dans les goutteurs d'irrigation. Il est très important d'étudier les mécanismes de perte de charge dans le labyrinthe. Cet article considère un écoulement fractal de type Minkowski, un mode d'écoulement particulier à un labyrinthe, en tant qu'objet pour étudier les mécanismes de pertes de charge d'un écoulement fractal avec la technologie d'analyse dimensionnelle et la théorie de la turbulence dans les tuyaux rugueux. Les résultats ont montré que le nombre de Reynolds a peu d'effet sur le coefficient de friction de l'écoulement, lequel peut être ignoré. Le coefficient de frottement a tout d'abord été relié au rayon hydraulique, à la dimension fractale et à la longueur unitaire de l'écoulement. Pour des pressions comprises entre 15–150 kpa et pour un trajet fractal d'écoulement l'écoulement est pleinement turbulent. Par conséquent, la construction d'un trajet fractal d'écoulement est une approche efficace à la fois pour l'amélioration de la performance hydraulique et de la performance anti-encrassement. Le nombre de Reynolds critique pour les tourbillons a été supprimé précédemment à cause des perturbations continuelles dans le trajet d'écoulement du goutteur. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.