在农业灌溉节水方面,由于灌水器流道尺寸小其易发生堵塞,在灌溉系统首部需增设过滤装备对水源进行过滤。过滤器作为灌溉系统的关键设备,其工作性能直接影响整个灌溉系统的正常运行。研究过滤器的工作性能及影响因素对灌溉系统长期正常稳定工作具有重要指导作用和实用价值。本文从理论分析、数值模拟以及设备试验三个方面综述了国内外常用的过滤装备的研究进展,在前人研究的基础上设计一款适合山地农业的自动反冲洗砂石过滤器,并对过滤器进行了不同流量下的水力性能试验,结合计算机流体仿真软件FloEFD对自动反冲洗砂石过滤器进行了全流场数值模拟研究。开展的主要研究工作及结论如下:（1）利用FloEFD流体仿真软件,按多孔介质模型,对过滤器进行全流场数值模拟,模拟结果表明过滤器内部流动复杂,受内部元件（布水器、砂滤层、滤水帽）和进出口位置等结构的影响,过滤器内部流动并不均匀且有旋涡、回流现象,导致过滤器产生水头损失。（2）对自动反冲洗砂石过滤器的进出口位置进行结构优化,探讨3种不同结构方案,通过速度云图、水头损失与流量关系图对比分析,发现3种方案中方案a比其他方案在流速分布上较为均匀,使滤层得到充分的利用,延长过滤器的过滤时间,有利于提高过滤器的工作效率;同时对滤水帽的排列方式及数量进行了探讨,随着滤水帽数量的增加滤层表面的速度变化幅度逐渐减少,从相同数量不同排列的P31系列中发现,围绕中心排列水流分布较为均匀且速度变化幅度较小。（3）在清水条件下对过滤器进行水力性能试验研究,得到过滤器在不同流量下与水头损失的变化曲线图,得出过滤器的局部水头损失随进水流量的增加而增加;模拟结果与试验结果的水头损失最大相对误差为8.89%,低于10%,均方差ERMS=0.00112、相关系数R~2=0.98,说明采用的分析模型及参数设置合理。（4）对优化后的过滤器在清水和浑水条件下进行水力性能试验,通过试验对比分析发现:优化后的过滤器的水头损失比优化前过滤器的水头损失减少9.5%,减少了截面的突变,保持了内部流场的稳定,在浑水试验中,发现优化后的过滤器水头损失和流量随时间变化较为平缓,当流量减少到25%时,优化后过滤器可以多运行10min左右,提高了过滤器性能,达到了优化的目的。