CN101300955B - 一种网格式流道节水灌水器 - Google Patents

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Abstract

一种网格式流道节水灌水器，包括灌水器以及开设在灌水器内部的流道，所说的若干条流道相互连通，且流道采用圆弧式网格流道或80°圆整网格流道。本发明不同于以往迷宫流道一维阵列的形式，采用二维阵列，表现为网格形式，流体在流道内部不同分支交汇处形成冲击和能量交换，从而达到消能的目的，而多分支的流道可以很好的减缓堵塞的发生。

Description

一种网格式流道节水灌水器
技术领域
本发明属于机械制造领域，特别涉及一种应用于农业节水灌溉设备中的网格式流道节水灌水器。
背景技术
滴灌技术是目前节水灌溉中最行之有效的高效灌溉技术，但也是“最昂贵的灌水技术”。滴灌系统一般的工作压力为10米水头，当在微压(5米水头以下)时，其能够降低灌溉系统输配水管路的材质要求和灌水器厚度，从而大幅度节省投资及降低成本。节水灌水器安装在滴灌系统田间的末级管道上，根据作物对于水分的需要，将输水管道输送来的压力水按照作物生长所需要的水分和养料，以较小的流量均匀缓慢而又准确地直接输送到作物根部附近的土壤中，是滴灌系统中的关键部件。目前微压节水滴头均采用常压下流道的结构形式，在微压条件下，为达到消能效果，通常增大了迷宫流道的单元数，或者减小流道截面积，这就造成了制造成本的提高，同时也增大了堵塞几率。
发明内容
本发明的目的在于克服上述传统微压节水滴头流道形式的缺点，提出了一种能够实现微压下压力流量关系和抗堵性能最优化的网格式流道节水灌水器。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括灌水器以及开设在灌水器内部的流道，所说的若干条流道相互连通，且流道采用圆弧式网格流道或80°圆整网格流道。
本发明的80°圆整网格流道的网格中心到上边界的距离为0.6mm，网格宽度为0.5mm；圆弧式网格流道的外圆半径为0.56mm，内圆半径为0.5mm。
本发明不同于以往迷宫流道一维阵列的形式，采用二维阵列，表现为网格形式，流体在流道内部不同分支交汇处形成冲击和能量交换，从而达到消能的目的，而多分支的流道可以很好的减缓堵塞的发生。
附图说明
图1是本发明的流道结构示意图，其中图1a是80°圆整网格流道的单元结构图，图1b是圆弧式网格流道的单元结构图，图1c是80°圆整网格流道的整体图，图1d是圆弧式网格流道的整体图；
图2是本发明网格流道压力流量关系曲线图，其中横坐标为压力，纵坐标为流量；
图3是本发明网格流道压力分布图；
图4是本发明网格流道速度云图；
图5是本发明网格流道流线图；
图6是本发明网格流道密度分布图；
图7是本发明网格流道粒子轨迹图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1，本发明是基于微压灌水器一体化快速开发平台技术，包括灌水器1以及开设在灌水器1内部的流道2，所说的若干条流道2相互连通，且流道2采用圆弧式网格流道或80°圆整网格流道。其中80°圆整网格流道的网格中心到上边界的距离为0.6mm，网格宽度为0.5mm，圆弧式网格流道的外圆半径为0.56mm，内圆半径为0.5mm。利用参数化CAD软件PRO/E造型，经过两相流CFD模拟实验，确定了其单元尺寸和单元数，是之在微压条件下(5m水头)流量分别达到1.47L/h和1.83L/h，满足了设计要求(2L/h以下)。
微压灌水器的结构设计直接影响到滴灌系统工作是否可靠及灌水质量的好坏，迷宫流道灌水器具有优越的灌水性能，其工作原理是利用复杂的流道边界形成水头损失而消能，降低灌水器流量对压力的敏感性(减少水压波动对灌水器流量大小的影响)。压力水流进入灌水器后，经过灌水器消能，以稳定、均匀的低流量滴入土壤，保证水肥在管路的各给水部位(水压不同)有相近的流量，使得整个灌溉地域有均匀的水分布。微压灌水器的基本要求是出水量小、均匀而稳定，抗堵塞性能好，结构简单，价格低廉。工作水头(水压)一般为5m以下，出水流量在2L/h以下。
微压网格流道与其他微压流道重要的不同在于其阵列形式为平面阵列，以网格流道和80°圆整流道为例，均采用双排结构。
网格流道流量预测和两相流模拟分析
网格流道流量预测
参见图2，在CFD分析软件FLUENT中对网格流道进行单相流分析计算，得到流道在不同压力下的流量，根据这一系列数据拟合出网格流道的压力流量关系曲线。两种流道的压力流量关系分别为Q＝0.163H0.5639，Q＝0.2231H0.5394，流态指数分别为0.5639，0.5394，判定其为紊流流道。
参见图3，观察压力分布图可知，压力沿入口至出口的阵列方向均匀降低，这就为通过增减单元数设计不同流量的系列流道提供理论依据。
参见图4，观察速度云图可知，流道内速度分布均匀，主航道形状与流道形状基本相同。
参见图5，观察流线图可知，流体在流道内网格的交汇处存在速度交换，造成能量损失，验证了设计之初的设想。
网格流道两相流模拟分析
通过两相流模拟，可以得知微压流道的抗堵性能。
参见图6，观察密度分布图可知，密度主要分布在流道网格交汇处，此处流道截面积要大于其余各处，因此不易造成堵塞。
参见图7，观察粒子在流道内运行轨迹，可得到粒子沉积情况，通过跟踪粒子显示，被跟踪的粒子在两种流道中均全部逃逸，进一步验证了网格流道的抗堵性能。

Claims (1)

1.一种网格式流道节水灌水器，包括灌水器(1)以及开设在灌水器(1)内部的流道(2)，其特征在于：若干条所述的流道(2)相互连通，且流道(2)采用圆弧式网格流道或80°圆整网格流道；当采用80°圆整网格流道时，所述的80°圆整网格流道的网格中心到上边界的距离为0.6mm，网格宽度为0.5mm；当采用圆弧式网格流道时，所述的圆弧式网格流道的外圆半径为0.56mm，内圆半径为0.5mm。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2296620Y (zh) * 1997-04-28 1998-11-11 山东省莱芜塑料制品(集团)总厂 细长流道滴灌带
CN1454458A (zh) * 2003-06-02 2003-11-12 西安交通大学 基于流态的微灌灌水器抗堵流道的设计方法
CN1636437A (zh) * 2004-12-13 2005-07-13 西北农林科技大学 一种紊流抗堵塞灌水器流道结构设计方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2296620Y (zh) * 1997-04-28 1998-11-11 山东省莱芜塑料制品(集团)总厂 细长流道滴灌带
CN1454458A (zh) * 2003-06-02 2003-11-12 西安交通大学 基于流态的微灌灌水器抗堵流道的设计方法
CN1636437A (zh) * 2004-12-13 2005-07-13 西北农林科技大学 一种紊流抗堵塞灌水器流道结构设计方法

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