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摘要
为探究压力补偿滴头流动阻力产生的主要部位、变化及对滴头流量的影响，采用基于雷诺平均维纳-斯托克斯RANS（Reynolds average navier-stokes）模型的瞬态和稳态流固耦合计算方法，模拟研究了压力补偿滴头流体与弹性片之间的相互作用，分析了工作压力在0～300 kPa范围内弹性片变形、流动阻力与流量之间的关系。结果表明：数值模拟能够准确预测一定工作压力范围内压力补偿滴头的流量，不同工作压力下滴头流量模拟值与实测值的平均误差为12.32%。弹性片的变形经历快速变形、缓慢变形和长期微小变形3个阶段。随着弹性片变形程度增加，迷宫流道压力损失占比逐渐减小，压力补偿腔和副流道压力损失明显增加。流动阻力主要发生在迷宫流道、弹性片与凸台之间，弹性片接触凸台前，流动阻力主要取决于迷宫流道的能耗，滴头流量随工作压力的增加而增长。弹性片接触凸台后，流动阻力为工作压力的线性函数，滴头流量在一定压力范围内保持恒定；主流道结构影响压力补偿滴头的最小补偿压力，副流道结构对压力补偿滴头的流量调节作用具有重要影响。
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单位中国科学院水利部水土保持研究所; 建筑工程学院; 西北农林科技大学
