CN201337966Y - 三角绕流滴灌灌水器流道 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三角绕流滴灌灌水器流道。该流道基于水力学中三角绕流、突扩管及突缩管的流动机理而提出，由突扩、突缩的三角形扁柱体与内置其中的绕流三角扁柱体构成流道单元，若干个流道单元依次连接成为整体，构成三角绕流滴灌灌水器的流道。本实用新型构造的滴灌灌水器流道，过流断面大，同时具有突扩突缩管和三角绕流的水力特性，主流区水流紊动强烈，具有高效率的消能效果及固化物输运能力，从而增强了滴灌灌水器的抗堵塞性能及灌水均匀性。本实用新型能够构造多种结构形式的滴灌灌水器，可广泛适应于大田作物、蔬菜及林果业等灌溉的需求。

Description

三角绕流滴灌灌水器流道

技术领域

本实用新型属于农业节水灌溉技术领域，涉及滴灌灌水器流道，具体涉及三角绕流滴灌灌水器流道。

背景技术

滴灌是国际公认的一种高效节水灌溉技术，具有灌水均匀、高效节水节肥、增产增收、便于管理等优点，被世界各国广泛应用。灌水器是滴灌技术的核心部件，主要作用是使压力水流通过内部的流道消能，使水流稳定、均匀的滴入土壤，对滴灌系统的造价、能耗、灌水质量及使用寿命等具有决定性的作用。流道的结构、尺寸等因素决定了其出流稳定性、抗堵能力等水力性能，水头损失的90％都发生在流道的齿形结构处。现有滴灌灌水器流道的构造大多是以各种迷宫结构形式的流道为基础，对国内外现有流道的结构形式、规格尺寸等进行改进，然后开发出基于迷宫流道的滴灌灌水器。灌水器流道结构形式基本呈现出单一模式的迷宫形流道的局面，制约了滴灌灌水器产品的多元化开发和应用，难以适应滴灌技术的发展和推广应用。

滴灌灌水器流道发展的一个趋势是构建良好的流道结构，降低流态指数，提高灌水器出流稳定性和均匀性；增加流道宽度、深度等断面尺寸，缩小流道长度，增加水流的速度和紊流程度，增强流道抗堵能力；同时降低灌水器工作压力及造价，减少滴灌系统能量消耗和工程投入。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能够使滴灌灌水器流道内的水流产生强烈紊动及涡流，过流断面大，抗堵能力强，滴水均匀的三角绕流滴灌灌水器流道。

本实用新型采取的技术解决方案是，一种三角绕流滴灌灌水器流道，其特征在于：滴灌灌水器流道由两个以上的三角绕流单元纵向连接构成，每个三角绕流单元由大三角扁柱体通道与内置其中的具有绕流作用的小三角形扁柱体组合而成。

每个三角绕流单元由一个平面投影为三角形的三角扁柱体构成流道单元的外边界，在三角形扁柱体内部，反方向放置一个小的三角形扁柱体形成流道单元的内边界，两个大小不同、方向相反的三角形扁柱体之间所形成的不规则通道构成三角绕流滴灌灌水器流道的一个单元；一个单元的进口端与另一单元的出口端连接，若干个单元依次连接成为整体，构成三角绕流滴灌灌水器流道。

上述的三角绕流滴灌灌水器流道，各流道单元的结构尺寸可以相同，也可以不相同。当流道单元的尺寸大、小不相同时，按照1个大尺寸单元与1个小尺寸单元进行交替排列，或者按照若干个大尺寸单元与若干小尺寸单元进行交替排列。

上述的三角绕流滴灌灌水器流道，其特征在于各流道单元的进口管径与出口管径可以相等，也可以是进口管径大于出口管径，或者进口管径小于出口管径。

上述的三角绕流滴灌灌水器流道，其特征在于流道单元的平面投影为一小、一大、方向相反的两个三角形，小三角形位于大三角形内部。

采用本实用新型构造的上述三角绕流滴灌灌水器流道，其特征在于，纵向断面具有周期性的突然扩大及突然缩小的特性，同时具有三角绕流的特性，形成突缩、突扩、三角柱体绕流的过流通道，在通道中还分布有纵横排列的齿形结构；水流在方向相反的两个三角形所形成的复杂通道内流动时，水流断面突然扩大后又突然缩小，同时绕三角形柱体流动，在流道单元进出口及紧靠三角柱体的两侧形成主流区，在流道扩大端的两翼及三角柱体的尾端形成涡流区，与主流区进行能量交换，使主流区的水流形成强烈紊动，有益于冲刷流道，提高主流区固化物输运能力，增加灌水器的抗堵塞能力；水流的紊动及纵横排列的齿形结构，保证了灌水器具有高效的消能效果，有利于降低灌水器的流态指数，滴水更加均匀；三角绕流滴灌灌水器流道与同类型灌水器流道相比，过水断面显著增加，易于水中杂质的通过，进一步提高灌水器的抗堵塞能力。本实用新型能够构造多种结构形式的滴灌灌水器，可广泛适应于大田作物、蔬菜及林果业等灌溉的需求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例1的立体结构示意图。

图2是图1的一个流道单元的平面投影示意图。

图3是本实用新型实施例2的立体结构示意图。

图4是图3的一个流道单元的平面投影示意图。

图中1.大三角扁柱体通道；2.绕流小三角扁柱体；3.流道单元进口；4.流道单元扩大端两翼涡流区；5.流道单元外边界；6.流道单元内边界；7.流道单元三角柱体尾流区；8.流道单元出口。

具体实施方式

实施例1：

参照图1及图2，由流道单元进口3、平面投影为三角形的流道单元外边界5、平面投影为三角形的流道单元内边界6、流道单元出口8所形成的通道构成一个流道单元。一个单元的进口端与另一单元的出口端连接，若干个单元依次连接成为整体，构成沿纵向交替放大和缩小的三角绕流滴灌灌水器的流道。同一个流道单元的进口直径与出口直径可以相等，也可以不相等；各流道单元的尺寸可以相同，也可以不相同；当流道单元的尺寸大、小不相同时，按照1个大尺寸单元与1个小尺寸单元进行交替排列，或者按照若干个大尺寸单元与若干小尺寸单元进行交替排列。

水流流经流道断面突扩处及绕流三角时，因惯性作用，主流与壁面脱离，在流道突扩端的两翼及三角柱体尾端形成涡流区，涡流区内不断产生旋涡，其能量来自主流，因而不断消耗主流的能量；在旋涡区及其附近，过流断面上的流速分布不断改变，也将造成能量损失；旋涡运动的质点不断被主流带向下游，加剧下游一定范围内主流的紊动强度，进一步加大能量损失，保证了流道具有高效率的消能能力。主流区的强烈紊动、涡流区与主流区能量与质量的交换及流道所具有的大断面过水通道，增强了流道的固化物输运能力，保证了流道具有良好的抗堵塞性能。

实施例2：

参照图3及图4，与实施例1的不同之处在于流道单元反向排列。

Claims (4)

1、一种三角绕流滴灌灌水器流道，其特征在于：滴灌灌水器流道由两个以上的三角绕流单元纵向连接构成，每个三角绕流单元由大三角扁柱体通道与内置其中的具有绕流作用的小三角形扁柱体组合而成。

2、如权利要求1所述的一种三角绕流滴灌灌水器流道，其特征在于：三角流道单元的平面投影为一小、一大、方向相反的两个三角形，小三角形位于大三角形内部。

3、如权利要求1所述的一种三角绕流滴灌灌水器流道，其特征在于：各三角流道单元的结构尺寸为相同或不相同；当流道单元的尺寸大、小不相同时，按照1个大尺寸单元与1个小尺寸单元进行交替排列，或者按照若干个大尺寸单元与若干小尺寸单元进行交替排列。

4、如权利要求1所述的一种三角绕流滴灌灌水器流道，其特征在于：各流道单元的进口管径与出口管径为相等，或是进口管径大于出口管径，或是进口管径小于出口管径。

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