專利名稱：一種小管徑低壓圓柱迷宮式滴灌管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適用于低壓條件的節(jié)水灌溉方式，具體涉及一種小管徑低壓圓柱迷宮式滴灌管。
背景技術(shù)：
滴灌技術(shù)是高效節(jié)水的灌溉技術(shù)之一，主要優(yōu)點(diǎn)是節(jié)水效率高，地形適應(yīng)能力強(qiáng)， 灌溉均勻度高等。但是滴灌技術(shù)單位工程造價(jià)過高一直是制約該技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的主要因素，其中壓力是決定整個(gè)滴灌系統(tǒng)造價(jià)的最主要的因素。滴灌系統(tǒng)的能量消耗主要包括灌水器的工作壓力，管網(wǎng)系統(tǒng)的水頭損失，施肥、過濾設(shè)施的水頭損失和地面高差等，除施肥過濾設(shè)施的能量消耗外，滴灌系統(tǒng)能量消耗的大小主要是由灌水器的工作壓力來決定的。 因此，只要降低灌水器的工作壓力，就可以降低滴灌系統(tǒng)工作壓力，從而也就降低了系統(tǒng)的造價(jià)。滴灌管是目前干旱缺水地區(qū)最有效的一種節(jié)水灌溉方式，其水的利用率可達(dá)95%。 它將滴頭與毛管制造成一整體，兼具配水和滴水的功能，其利用塑料管道將水通過毛管上的孔口或滴頭送到作物根部進(jìn)行局部灌溉，通過出流孔口非常小的滴頭或滴灌管，把水一滴一滴地均勻而緩慢地滴在作物根部附近。滴灌管可適用于果樹、蔬菜、經(jīng)濟(jì)作物以及溫室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。目前，在溫室中利用的滴灌管直徑為 16mm和20mm，但是，溫室寬度為6m，當(dāng)?shù)喂喙苎販厥覍挾确较虿贾脮r(shí)，滴灌管長度為6m，如果采用直徑為8mm的滴灌管，壓力偏差能夠滿足設(shè)計(jì)要求，且造價(jià)降低20%以上。本實(shí)用新型專利開發(fā)了一種管徑為8mm的滴灌管。
發(fā)明內(nèi)容針對目前現(xiàn)有滴灌管額定壓力高、系統(tǒng)費(fèi)用高的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種小管徑低壓圓柱迷宮式滴灌管。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案一種小管徑低壓圓柱迷宮式滴灌管，包括毛管，其特征在于，還包括一個(gè)圓柱迷宮式滴頭，所述的毛管與圓柱迷宮式滴頭為一體結(jié)構(gòu)，所述的圓柱迷宮式滴頭包括一個(gè)圓管， 圓管外壁上有斜齒迷宮流道，斜齒迷宮流道上有進(jìn)水口和出水口。本實(shí)用新型的其它特點(diǎn)是上述圓管的長度為33. 5mm,外徑為8mm，內(nèi)徑為5. 68mm。斜齒迷宮流道中心線長為 42. 92mm，盤旋在圓管外壁上，斜齒迷宮流道寬度2. 7mm，深度1. 17mm，齒高1. 57mm、齒間距 3mm。進(jìn)水口的長度為1. 5mm,寬度為1mm。利用CFD分析軟件FLUENT對斜齒迷宮流道進(jìn)行分析計(jì)算，得到該流道在相應(yīng)壓力下能達(dá)到的流量，進(jìn)而設(shè)計(jì)參數(shù)達(dá)到要求的流量。本實(shí)用新型的小管徑低壓圓柱迷宮式滴灌管，適用于低壓條件，管徑僅為8mm，滴頭間距0. 3m ；水源水頭只需3m，滴頭額定壓力為lm，流量為2. lL/h ；滴頭流道橫斷面尺寸大、抗堵塞效果好，經(jīng)濟(jì)實(shí)用、結(jié)構(gòu)簡單，流量大而且穩(wěn)定。
圖1是本實(shí)用新型的小管徑低壓圓柱迷宮式滴頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的標(biāo)號為1、 斜齒型迷宮流道，2、進(jìn)水口，3、出水口。圖2是斜齒型迷宮流道結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖2a是流道單元結(jié)構(gòu)圖；圖2b是流道整體結(jié)構(gòu)圖。圖3是滴頭壓力流量關(guān)系曲線圖。圖4是流道壓力分布圖。圖5是流道流線圖。其中，圖5a是整體流線圖，圖5b是流線局部放大圖。
以下結(jié)合附圖和發(fā)明人給出的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)施例給出一種小管徑低壓圓柱迷宮式滴灌管，包括毛管和圓柱迷宮式滴頭，將毛管與圓柱迷宮式滴頭制造成一體式結(jié)構(gòu)，圓柱迷宮式滴頭包括一個(gè)圓管，圓管壁上有斜齒迷宮流道1，斜齒迷宮流道1上有進(jìn)水口 2和出水口 3。本實(shí)施例中，圓管的長度為33. 5mm，管徑為8mm，內(nèi)徑為5. 68mm ；進(jìn)水口 2長度為 1. 5mm,寬度為 Imm0參見圖2a，斜齒形迷宮流道1的寬度為2. 7mm，深度為1. 17mm，齒高1. 57mm、齒間距 3mm ο參見圖2b，斜齒形迷宮流道2的中心線長為42. 92mm。參見圖3，申請人采用CFD分析軟件Fluent對迷宮流道進(jìn)行單相流分析計(jì)算，擬合出壓力流量關(guān)系曲線如圖3所示，滴頭壓力流量關(guān)系為q=2. 1067H0·4893 (R2=9994)，流態(tài)指數(shù)為0. 4893，說明該滴頭屬于紊流滴頭。參見圖4，觀察壓力分布圖可知，壓力隨流道增長而均勻降低，說明，可以通過延長或縮短流道長度來獲得所需流量。參見圖5，觀察速度矢量圖可知，流道內(nèi)主航道為高速區(qū)，尖角處為低速區(qū)，形成渦流。
權(quán)利要求1.一種小管徑低壓圓柱迷宮式滴灌管，包括毛管，其特征在于，還包括一個(gè)圓柱迷宮式滴頭，所述的毛管與圓柱迷宮式滴頭為一體結(jié)構(gòu)，圓柱迷宮式滴頭包括一個(gè)圓管，圓管外壁上有斜齒迷宮流道(1)，斜齒迷宮流道(1)上有進(jìn)水口( 2 )和出水口( 3 )。
2.如權(quán)利要求1所述的小管徑低壓圓柱迷宮式滴灌管，其特征在于，所述圓管的長度為33. 5mm，外徑為8mm，內(nèi)徑為5. 68mm。
3.如權(quán)利要求1所述的小管徑低壓圓柱迷宮式滴灌管，其特征在于，所述斜齒迷宮流道(1)中心線長為42. 92mm，盤旋在圓管外壁上，斜齒迷宮流道(1)寬度為2. 7mm，深度為 1. 17mm,齒高 1. 57mm,齒間距 3mm。
4.如權(quán)利要求1所述的小管徑低壓圓柱迷宮式滴灌管，其特征在于，所述的進(jìn)水口(2) 的長度為1. 5mm,寬度為1mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種小管徑低壓圓柱迷宮式滴灌管，包括毛管和一個(gè)圓柱迷宮式滴頭，毛管與圓柱迷宮式滴頭為一體結(jié)構(gòu)，所述的圓柱迷宮式滴頭包括一個(gè)圓管，圓管外壁上有斜齒迷宮流道，斜齒迷宮流道上有進(jìn)水口和出水口。該小管徑低壓圓柱迷宮式滴灌管的管徑僅為8mm，滴頭間距0.3m；適用于低壓條件，水源水頭只需2.4m，滴頭額定壓力為1m，流量為2.1L/h；滴頭流道橫斷面尺寸大、抗堵塞效果好，經(jīng)濟(jì)實(shí)用、結(jié)構(gòu)簡單，流量大而且穩(wěn)定。
文檔編號A01G25/02GK202172676SQ20112025868
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者仇振杰, 黨思思, 呂宏興, 戚春燕, 朱德蘭, 李令媛, 林佳, 牛文鵬, 王劍, 車銀偉 申請人:西北農(nóng)林科技大學(xué)