微灌用泵前微压过滤器的最佳运行工况研究

陶洪飞，沈萍萍，周 洋，吴梓境，李 巧

微灌用泵前微压过滤器的最佳运行工况研究

陶洪飞1,2*，沈萍萍1,2，周 洋1,2，吴梓境1,2，李 巧1,2

（1.新疆农业大学 水利与土木工程学院，乌鲁木齐 830052；2.新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室，乌鲁木齐 830052）

探究微灌用泵前微压过滤器的最佳运行工况。以泵前微压过滤器为研究对象，以水头损失、截沙质量和总过滤效率作为考核指标，开展了进水流量、含沙量、分水器型式、滤网面积等因素的物理模型正交试验，采用极差和方差分析方法对试验结果进行处理。影响水头损失大小的因素依次排序为：进水流量、含沙量、滤网面积、分水器型式；对截沙质量影响大小依次排序为：含沙量、滤网面积、分水器型式、进水流量；对总过滤效率影响大小依次排序为：滤网面积、含沙量、分水器型式、进水流量。影响水头损失、截沙质量及总过滤效率的两个主要因素是含沙量和滤网面积；经综合分析可知最佳运行工况为：进水流量4 m3/h，含沙量1.5 g/L，分水器型式3型，滤网面积2 060 cm2。

过滤器；微灌系统；正交设计；极差分析；方差分析

0 引 言

【研究意义】过滤器是微灌系统中的关键设备，保障了微灌系统的稳定运行。本文针对一种新型微灌用泵前过滤器开展最佳运行工况研究，提出影响过滤性能因素的排序，给出最佳运行工况。研究成果将为泵前微压过滤器在过滤性能方面的研究提供理论依据，具有现实意义，同时取得的成果可丰富完善固液分离和过滤理论。

【研究进展】目前，市场上常用的过滤器包括砂介质过滤器、网式过滤器及叠片过滤器等[1-6]。专家学者对过滤器的水力性能和过滤性能开展了大量研究。对于过滤器水力性能的研究，主要采用物理试验结合量纲分析的方法。Elbana等[7]在研究微灌砂石过滤器的水头损失时采用量纲分析法建立了一个数学模型，该模型具有较高的精度和准确性。刘焕芳等[8]对网式过滤器进行水头损失试验，分析了堵塞对局部水头损失的影响，提出了含沙水条件计算局部水头损失的经验式。Puig-Bargues等[9]采用量纲分析法建立了微灌用网式过滤器水头损失计算的通用数学模型，通过该模型计算得到的水头损失和试验数据较为吻合。Duran-Ros等[10]基于Yurdem等[11]的研究成果，采用量纲分析方法推导和建立了新的水头损失数学模型，经检验该模型更加贴近于实际。Wu等[12]考虑网式过滤器结构尺寸和影响滤网过滤介质的因素，结合试验数据和量纲分析方法，建立了改进的水头损失计算数学模型。Zong等[13]利用量纲分析法，分别建立了清水和浑水条件下自清洗网式过滤器的水头损失方程，该方程预测水头损失更加准确。崔瑞等[14]对2种不同流道结构的叠片过滤器进行研究，结果表明，水头损失与流量呈现出幂函数关系，水头损失增加值随流量的增加大幅增加。

对于过滤器的过滤性能的研究，学者们往往采用物理试验、数值模拟及理论分析的方法。张文正等[15]对影响砂石过滤器过滤效果的因素进行研究，结果表明，滤层厚度、原水含沙量对浊度、颗粒质量浓度影响显著；过滤速度、原水含沙量对水头损失影响显著。宗全利等[16]对网式过滤器进行堵塞试验，结果表明，滤网堵塞经历了介质堵塞和滤饼堵塞2个过程，含有大量较粗颗粒泥沙等物理因素是造成滤网堵塞的主要原因。石凯等[17]对新型翻板网式过滤器开展了水头损失与流量、含沙量关系的试验研究，建立了水头损失与流量之间的数学表达模型，并用试验结果对数学模型进行了拟合验证。周理强等[18]采用 CFD-DEM（Discrete Element Method, DEM）耦合数值模拟方法对有无导片的Y型网式过滤器内的流态和水沙运动规律开展了研究，研究表明安装导流片时泥沙在滤网面上的堆积减少，过滤器的抗堵塞性能也得到提高。李楠等[19]对叠片过滤器过滤性能进行研究，结果表明，水头损失随加砂量的增加呈现非比例的增加，并且得出过滤精度M与叠片最小断面内切圆直径的关系范围。秦天云等[20]对网式和叠片过滤器进行研究，结果表明，网式过滤器水力性能优于叠片过滤器，过滤效果低于叠片过滤器。

【切入点】目前国内外学者主要研究强压边界条件下过滤器的水力性能和过滤性能，这种微灌过滤器存在水头损失大、能耗高及过滤效果不稳定等问题。为了满足低碳环保的要求[21]，设计了泵前微压过滤器，目前已获批专利[22]。将边界条件由强压改变为微压，则水力性能和过滤性能就会发生变化，但是目前对泵前微压过滤器的运行工况研究甚少，因此有必要对泵前微压过滤器进行研究。【拟解决的关键问题】本文对泵前微压过滤器水力性能和过滤性能进行研究，分析含沙量、进水流量、分水器型式、滤网面积对泵前微压过滤器水头损失、截沙质量和总过滤效率因素的影响排序，确定泵前微压过滤器运行的最佳工况，为过滤器结构优化提供技术支撑，深化泵前微压过滤理论研究。

1 材料和方法

1.1 试验装置及工作原理

泵前微压过滤器循环系统由搅拌池、蓄水池、泵前微压过滤器及连接管道等组成。泵前微压过滤器由过滤池、分水器及不锈钢滤网等组成，如图1所示。蓄水池和过滤池均采用板厚为7 mm的透明亚克力板制作而成，便于观察试验现象。蓄水池内部尺寸为：长500 mm、宽300 mm、高600 mm；过滤池可调整为3个尺寸，分别对应3种面积的滤网，过滤池宽300 mm、高430 mm，当过滤池长度调整为505 mm时，对应滤网的面积为1 105 cm2；当长度调整为705 mm时，对应滤网的面积为1 582 cm2；当长度调整为915 mm时，对应滤网的面积为2 060 cm2。分水器型式如图2所示，1型、2型、3型分水器由头部、中间段和尾部3个部分构成，区别在于其头部和尾部的形状。其中，头部和尾部长度为60 mm，中间段长度为300 mm。1型分水器头部由拟合曲线旋转而成，2型分水器头部由椭圆曲线旋转而成，其中长轴为120 mm，短轴为40 mm，3型分水器头部形状为圆台，其中上底半径为5 mm，下底半径为20 mm。分水器安装方法：将分水器放置在滤网内，两端用铁箍固定。分水器由一种高强度的光敏纤维制成，安装于滤网的内部，通过改变滤网内部的水流分布状态，来提高过滤速度和改善泥沙分布的均匀性。进水管和回水管的直径为50 mm，连接管和出水管的直径为75 mm。试验流量通过调节进水阀门和回水阀门的开度来控制，流量通过超声波流量计来测量。

注 1.蓄水池；2.进水阀门；3.分水器；4.进水口；5.过滤池；6.滤网；7.出水口；8.出水阀门；9.排污阀门；10.集污滤网；11.搅拌泵；12.搅拌池；13.泥浆泵；14.回水阀门。

图2 分水器三维图

泵前微压过滤器实际工程的工作原理是指地表水中的泥沙颗粒先经沉沙池初步沉降，然后由沉沙池尾部的出水管流入过滤器内部。水流由内而外进行过滤，过滤后清水由网孔流出。随着过滤的进行，杂质逐渐累积在滤网内部，当滤网堵塞到一定程度时，必须进行排污操作，以恢复滤网的过滤能力和过滤效率，此时，打开排污阀门，在沉沙池自然水头的作用下实现水力排沙。也可采用人工冲洗的方式，将不锈钢滤网拆下，进行手动冲洗，冲洗完毕后，重新安装滤网。

泵前微压过滤器试验系统工作原理：在搅拌池里加入事先称量好的泥沙，打开搅水泵，将水沙混合均匀，调节进水阀门开度至设计流量。含沙浑水由泥浆泵吸入过滤系统，首先在蓄水池进行初步过滤，然后利用蓄水池尾部的自然水头流入过滤器，在过滤器内过滤后通过出水管再回到搅拌池内。进行过滤试验过程中分别更换不同面积的滤网并加入不同型式的分水器进行试验，以分析不同试验条件下过滤器的水力性能和过滤性能。每一组浑水试验结束后，将整个试验装置清洗干净。

1.2 试验设备和材料

泵前微压过滤器采用过滤池和100目不锈钢滤网组合的方式（如图3所示），对含沙水流进行过滤处理，以达到微灌的要求。试验供水装置为一个直径0.8 m、长1.5 m、高0.33 m的近似圆柱筒体。试验用的沙样是根据滴灌系统中沉沙池尾部的泥沙粒径配置的，但为了缩短试验时间并观察到明显的试验现象，另添加了占比为2.13%（粒径为0.25～0.5 mm）和0.04%（粒径为0.5～1 mm）的泥沙，因占比较少，可认为接近现场的情况。为了保证试验过程含沙量的稳定，防止泥沙颗粒沉积在圆柱筒体底部，干扰试验现象，采用漏斗均匀加沙，采用搅拌泵的方式将泥沙颗粒混合均匀。试验设备主要有：搅水泵、泥浆泵及手持式超声波流量计等，如表1所示，试验沙样的粒径分布如表2所示。

图3 泵前微压过滤器过滤池内部图

表1 试验设备

表2 试验沙样的粒径分布

1.3 正交试验设计

在浑水试验过程中，考察因素分别为：进水流量、含沙量、滤网面积和分水器型式，考察指标为：过滤器的水头损失、截沙质量、总过滤效率。在进行泵前微压过滤器浑水试验前，课题组做了预试验，通过预试验确定试验装置的流量范围为2～8 m3/h，故试验流量分别取为2、4、6、7、8 m3/h。由于新疆地区灌溉水源多为地表水，具有含沙量高、粒径小的特点，南疆河流多年平均含沙量基本超过2.0 kg/m3，北疆河流平均含沙量为0.69 kg/m3[23]，为模拟实际工程含沙量变化情况并缩短试验时间，本研究含沙量范围设置为0.5～2.5 g/L，故含沙量分别取0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g/L。分水器通过改变滤网内部的水流分布状态，来提高过滤速度和改善泥沙分布的均匀性，分别加入3种不同类型的分水器，对比分析出水头损失小，过滤效率高的分水器。过滤池的长度可分别调整为505、705、915 mm，对应的滤网面积分别为1 105、1 582、2 060 cm2。

因此，选取的因素及水平如下：进水流量A（2、4、6、7、8 m3/h，记为A1—A5），含沙量B（0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g/L，记为B1—B5），分水器型式C（不加、1型、2型、3型，记为C1—C4），滤网面积D（1 105、1 582、2 060 cm2，记为D1—D3）。

1.4 试验步骤

关闭排污阀门，调节进水阀门开度至设计流量，加入称量好的泥沙，打开搅水泵，将水沙混合均匀，含沙浑水由泥浆泵吸入过滤系统开始过滤，试验过程中，读取不同试验条件下，不同过滤时间对应的蓄水池和过滤池内水位；记录相应时间下的进水流量大小，并同时在出水管尾部提取含沙水样，采用烘干法测其出水含沙量；试验结束后，将滤网内聚集的泥沙颗粒和沉积在过滤池底的泥沙进行称质量。每一组浑水试验结束后，将整个试验装置清洗干净，按照正交试验设计安排试验。

1.5 试验指标

过滤器的水头损失（w）。当水流经过管道、阀门、滤网等过滤元件时，由于进出口断面形式发生变化以及过滤元件对水流造成的阻力，产生的能量损失。当水流含有泥沙等杂质时，此时水流的黏滞性大于清水，在水流运动过程中，流体之间以及流体与过滤器接触面之间的阻力会增大，会产生更大的能量损失。因此，确定影响水头损失的关键因素，可为降低水头损失以及进一步的结构优化提供参考。

总过滤效率（）。过滤器过滤过程过滤效率的均值。过滤效率为过滤前水流含沙量（1）与过滤后（出水口）水流含沙量（2）的差值和过滤前水流含沙量的比值，过滤效率表达式如（1）所示，过滤效率反映了过滤器对于水中杂质的拦截程度百分比，过滤效率越高，则滤后水质越好，越能满足灌溉要求。

6月下旬至7月上旬核桃当年生新梢半木质化时进行芽接，由于嫁接时间有限，对拜城县核桃实生树改接带来了制约。在核桃夏季当年生新梢5月嫩枝嫁接、6月在2年生以上枝条上采用方块芽接等嫁接技术的试验成功，不仅拉长了核桃夏季嫁接时间，而且可以有效的在2年生枝条上进行芽接，打破了传统的在当年生新梢半木质化期芽接核桃新品种的限制，为拜城县乃至南疆地区加快核桃优良品种的发展提供质量保证。

截沙质量（m）。当过滤器在不同试验条件下工作时，由于进水流量、含沙量、滤网面积、分水器型式的差异，会导致滤网内截留泥沙的质量存在差异。分析不同试验条件对截留泥沙质量的影响，确定影响截留泥沙质量的关键参数，进一步提升装置的泥沙截取能力。

2 结果与分析

2.1 正交试验结果及极差分析

采用正交试验设计，空白列当作一个误差因素，开展25组室内物理模型试验，试验结果如表3所示。

在表3中，1、2、3、4和5分别为各因素各个水平下水头损失的总和，1、2、3、4和5分别为各因素各个水平下水头损失的均值。当以过滤器的水头损失为考察指标时，水头损失均值越小则表明水力性能越好，越有利于过滤的进行。由表3水头损失极差分析结果可知，最佳工况为A1B1C4D2，即当进水流量为2 m3/h，含沙量为0.5 g/L，分水器型式为3型，滤网面积为1 582 cm2时的水头损失最小。水头损失计算式：

当以过滤器的截沙质量作为考察指标时，截沙质量的均值越大则表明在该试验条件下滤网内部截留的泥沙颗粒越多，过滤泥沙量更大，更能保证出水水质更加接近清水。由表3截沙质量极差分析结果可知，最佳工况是A4B5C4D3，即当进水流量为7 m3/h，含沙量为2.5 g/L，分水器型式为3型，滤网面积为2 060 cm2时的截沙质量最大。正交试验选出的最佳工况为A3B5C4D2，与极差分析最优工况不同。因此，为验证该方案是否准确可靠，在进水流量为7 m3/h，含沙量为2.5 g/L，分水器型式为3型，滤网面积为2 060 cm2时进行试验，试验结果表明截沙质量为536 g，同表3中试验结果相比，验证了该方案为最佳工况。因此，最佳工况为进水流量7 m3/h，含沙量2.5 g/L，分水器型式3型，滤网面积2 060 cm2。

当以过滤器的总过滤效率作为考察指标时，总过滤效率的均值越大表明在该试验条件下过滤器整体对于泥沙的去除率更高，出水水质含沙量更小。由表3中总过滤效率极差分析结果可知，最佳工况是A2B1C4D3，即当进水流量为4 m3/h，含沙量为0.5 g/L，分水器型式为3型，滤网面积为2 060 cm2时的总过滤效率最高。以总过滤效率为考察指标时，极差分析确定的最佳工况为A2B1C4D3，而正交试验优选出的最佳工况为A5B1C3D3，与极差分析最优工况不同。因此，为验证该方案是否准确可靠，在进水流量为4 m3/h，含沙量为0.5 g/L，分水器型式为3型，滤网面积为2 060 cm2时进行试验，试验结果表明总过滤效率为0.961，同表3中试验结果相比，验证了该方案为最佳工况。因此，最佳工况为进水流量4 m3/h，含沙量0.5 g/L，分水器型式3型，滤网面积2 060 cm2。

2.2 方差分析

表4为浑水水头损失的方差分析，统计显著性水平设置为0.05，当<0.05时表明该因素影响显著。由表4可知，对于过滤器的浑水水头损失来说，进水流量对浑水水头损失的影响最显著，说明进水流量是影响过滤器水头损失的最关键因素，其次是含沙量，然后是滤网面积，最后是分水器型式（影响不显著）。

截沙质量的方差分析结果如表5所示。由表5可知，对于过滤器的截沙质量来说，含沙量对浑水条件下截沙质量的影响最显著，说明含沙量是影响过滤器截沙质量的最关键因素，其次是滤网面积，然后是分水器型式，最后是进水流量（影响不显著）。

总过滤效率的方差分析结果如表6所示。由表6可知，对于过滤器的总过滤效率来说，滤网面积对浑水条件下的总过滤效率影响最显著，说明滤网面积是影响过滤器总过滤效率的最关键因素，其次是含沙量，然后是分水器型式，最后是进水流量（影响不显著）。

表3 浑水水头损失、截沙质量和总过滤效率的极差分析结果

表4 浑水水头损失的方差分析

注 显著性，***表示＜0.001，**表示＜0.01，*表示＜0.05。

表6 总过滤效率的方差分析

注 显著性，***＜0.001，**＜0.01，*＜0.05.

2.3 正交试验结果的综合分析

对于一个多考察指标的正交试验来说，试验方案的设计以及实施与单一指标正交试验是相同的。主要区别在于，当试验有多个考察指标时，每做1次试验，均需对多个考察指标进行测试并记录。当对试验结果进行分析时，也需要对试验考察指标进行一一分析，综合平衡各个指标，最终确定出最优组合。在本次试验过程中，考察因素为：进水流量、含沙量、分水器型式和滤网面积，以过滤器的水头损失、截沙质量和总过滤效率作为考察指标，考察各因素对考察指标的影响，通过试验确定最佳工况。

对2.1节中介绍的极差分析结果进行进一步的分析，由于各指标单独分析得到的优化条件不一致，因此需要综合平衡各考察指标间的关系，确定出最优组合方案。

2.3.1 进水流量对各考察指标影响的综合分析

进水流量对浑水水头损失的影响大小排第一位，为主要因素，取A1时水头损失最小；其对于截沙质量的影响排第五，为次要因素，取A4时最好；其对总过滤效率的影响排第五，为次要因素，取A2最好，因此A应取A1。但当A取A2时的水头损失仅略大于水头损失最小值，此时的截沙质量仅次于最大截沙质量，过滤效率达到最大，综合考虑各考察指标，流量A取为A2时性能最佳。

2.3.2 含沙量对各考察指标影响的综合分析

含沙量对于水头损失的影响排第二位，取B1最好；其对截沙质量的影响排第一位，取B5时最好；其对总过滤效率的影响排第一位，为主要影响因素，取B1最好；综上，含沙量B可取B1或B5。但是，当B取B1时对于此工况的截沙量较小，不利于实际应用，为了平衡水头损失、截沙质量、总过滤效率之间的关系，B选取为B3水平，既可保证较低的水头损失，又可以有较高的截沙质量和总过滤效率。

2.3.3 分水器型式对各考察指标影响的综合分析

分水器型式对水头损失的影响排第四，取C4最好；其对截沙质量的影响排第二，取C4最好；其对总过滤效率的影响排第三位，取C4最好；综上，分水器型式取C4最佳。

2.3.4 滤网面积对各考察指标影响的综合分析

滤网面积对水头损失的影响排第三，取D2最佳；其对截沙质量的影响排第三，取D3时最佳；其对总过滤效率的影响排第二，取D3最佳；综上，滤网面积可取D2或D3。当D选取为D3时的水头损失略大于最小水头损失，其截沙质量和总过滤效率均处于最大值。而当D取D2时的水头损失最小，且其截沙质量和总过滤效率与最优水平相差不大，故从减小水头损失角度考虑，D可选D2，从截沙质量和总过滤效率方面考虑，D可选D3。

2.3.5 最佳工况的确定

综上可知，最佳工况为进水流量取A2，含沙量B取B3，分水器型式取C4最佳，滤网面积取D2、D3。即A2B3C4D2和A2B3C4D3，流量为4 m3/h，含沙量为1.5 g/L，分水器型式为3型，滤网面积为1 582 cm2或者滤网面积为2 060 cm2。为验证该方案是否可靠，采用试验方法进行验证。当进水流量为4 m3/h，含沙量为1.5 g/L，分水器型式为3型，滤网面积为1 582 cm2时，试验结果表明，浑水水头损失为：0.112 m，截沙质量为：316.3 g，总过滤效率为：0.878。当进水流量为4 m3/h，含沙量为1.5 g/L，分水器型式为3型，滤网面积为2 060 cm2时，试验结果表明，浑水水头损失为：0.115 m，截沙质量为：322.2 g，总过滤效率为：0.906。试验结果对比可知，水头损失相差不大，但采用更大面积滤网时将会有更大的截沙质量和总过滤效率，因此滤网面积选为2 060 cm2。试验发现通过单指标和多指标试验结果分析确定的最佳工况不同，而实际工程中通常兼顾多个考察指标，因此，采用综合指标来确定最佳工况。最终，通过对多个考察指标综合分析确定的最佳工况为：进水流量4 m3/h，含沙量1.5 g/L，分水器型式3型，滤网面积2 060 cm2。

3 讨 论

本文通过方差分析探究得出进水流量是影响泵前微压过滤器水头损失的首要影响因素。对于泵后强压条件下的网式过滤器水头损失的研究，专家学者们主要通过物理试验和理论分析等方法探究了流量对网式过滤器的影响，研究结果表明水头损失随着进水流量的增大而增大[17,24-25]，这就说明进水流量对网式过滤器的水头损失有着重要影响。泵前微压过滤器是在微压边界条件下运行的，相比于在泵后强压条件下运行的过滤器水头损失要小得多，仅有0.115 m，与目前主推的低压（微压）小流量技术相匹配，由于其水头损失小，所需要的水泵扬程小相应的功率也低，因此可节约大量电力。在研究泵前微压过滤器总过滤效率时滤网面积和含沙量对其有着重要影响，专家学者们在探究泵后强压条件下的网式过滤器过滤性能时，发现影响过滤器总过滤效率的主要因素有流量、含沙量、滤网孔径[16,26-27]等，这与影响泵前微压过滤器总过滤效率的因素基本一致。

本研究取得的成果仅适用于流量（2、4、6、7、8 m3/h）、含沙量（0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g/L）、分水器型式（1型、2型、3型）、滤网面积（1 105、1 582、2 060 cm2），其他工况有待进一步研究。且本试验仅探讨了流量、含沙量、分水器型式、滤网面积4个参数对泵前微压过滤器水头损失、截沙质量和总过滤效率的影响，而对沙粒粒径、滤网目数等参数尚未研究，在今后的研究中将会考虑更多的影响因素对泵前微压过滤器的水力性能和过滤性能的影响。在本试验中对泵前微压过滤器只进行了物理试验，并未对其内部流场进行探索，在今后的研究中可结合计算机数值模拟等方法，深化有关泵前微压过滤器的研究。

4 结 论

本文在对泵前微压过滤器进行室内物理模型试验的基础上，研究了进水流量、含沙量、分水器型式、滤网面积对水头损失、截沙质量和总过滤效率的影响，通过方差分析得到，各因素对水头损失的影响排序为：进水流量、含沙量、滤网面积、分水器型式；各因素对截沙质量的影响排序为：含沙量、滤网面积、分水器型式、进水流量；各因素对总过滤效率的影响排序为：滤网面积、含沙量、分水器型式、进水流量；通过对多个考察指标综合分析确定的最佳工况为：进水流量4 m3/h，含沙量1.5 g/L，分水器型式3型，滤网面积2 060 cm2。

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Optimizing Operating Condition of the Filters in Micro-irrigation Pump

TAO Hongfei1,2*, SHEN Pingping1,2, ZHOU Yang1,2, WU Zijing1,2, LI Qiao1,2

(1. College of Hydraulic and Civil Engineering, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China; 2. Xinjiang Key Laboratory of Hydraulic Engineering Security and Water Disasters Prevention, Urumqi 830052, China)

A porous filter is often used in micro-irrigation systems to filter debris and sand particles. Its performance depends on many factors. The purpose of this paper is to present a method to optimize its operating conditions.The studies were based on a micro-pressure filter. We took water pressure loss, sand interception rate and filtration efficiency as assessment criteria. In the experiments we measured and calculated the combined impact of inlet flow, sediment content, water-separator type, and filter area on operation of the filter. The results were processed using the analysis of range and variance.The factors that affected the head loss of muddy water across the filter were ranked in the descending order of inlet flow > sediment content > filter area > water separator type. The factors that impacted the mass of sand trapped by the filter were ranked in the descending order of sediment content > filter area > water separator type > inlet flow rate. The factors that affected the total filtration efficiency were ranked in the descending order of filter area > sediment content > water separator type>inlet flow rate.The two factors that affected water head loss across the filter, sediment filtration and total filtration efficiency most are sediment content and filter area. Comprehensive analysis shows that the optimal operating conditions for the filter are sediment concentration 0.36 kg/m3, inflow rate 4 m3/h, water separator type Type 3, filter area 2 060 cm2.

filter; micro-irrigation; orthogonal design; analysis of variance

S275

A

10.13522/j.cnki.ggps.2021335

陶洪飞, 沈萍萍, 周洋, 等. 微灌用泵前微压过滤器的最佳运行工况研究[J]. 灌溉排水学报, 2022, 41(6): 72-79.

TAO Hongfei, SHEN Pingping, ZHOU Yang, et al. Optimizing Operating Condition of the Filters in Micro-irrigation Pump[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2022, 41(6): 72-79.

1672 - 3317（2022）06 - 0072 - 08

2021-08-02

新疆维吾尔自治区创新环境（人才、基地）建设专项-“天山青年计划”项目（2019Q075）；2019年度新疆维吾尔自治区人民政府公派出国留学成组配套项目

沈萍萍（1997-），女。硕士研究生，主要从事节水新技术与新设备以及计算水力学研究。E-mail: 380217684@qq.com

陶洪飞（1987-），男。副教授，博士生导师，主要从事节水新技术与新设备以及计算水力学研究。E-mail: 304276290@qq.com

责任编辑：赵宇龙