專利名稱：三角繞流滴灌灌水器流道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)領(lǐng)域，涉及滴灌灌水器流道，具體涉及三角繞流滴灌灌水 器流道。
背景技術(shù)：
滴灌是國際公認(rèn)的一種高效節(jié)水灌溉技術(shù)，具有灌水均勻、高效節(jié)水節(jié)肥、增產(chǎn)增收、 便于管理等優(yōu)點(diǎn)，被世界各國廣泛應(yīng)用。灌水器是滴灌技術(shù)的核心部件，主要作用是使壓力 水流通過內(nèi)部的流道消能，使水流穩(wěn)定、均勻的滴入土壤，對滴灌系統(tǒng)的造價(jià)、能耗、灌水 質(zhì)量及使用壽命等具有決定性的作用。流道的結(jié)構(gòu)、尺寸等因素決定了其出流穩(wěn)定性、抗堵 能力等水力性能，水頭損失的90%都發(fā)生在流道的齒形結(jié)構(gòu)處?，F(xiàn)有滴灌灌水器流道的構(gòu) 造大多是以各種迷宮結(jié)構(gòu)形式的流道為基礎(chǔ)，對國內(nèi)外現(xiàn)有流道的結(jié)構(gòu)形式、規(guī)格尺寸等進(jìn) 行改進(jìn)，然后開發(fā)出基于迷宮流道的滴灌灌水器。灌水器流道結(jié)構(gòu)形式基本呈現(xiàn)出單一模式 的迷宮形流道的局面，制約了滴灌灌水器產(chǎn)品的多元化開發(fā)和應(yīng)用，難以適應(yīng)滴灌技術(shù)的發(fā) 展和推廣應(yīng)用。滴灌灌水器流道發(fā)展的一個(gè)趨勢是構(gòu)建良好的流道結(jié)構(gòu)，降低流態(tài)指數(shù)，提高灌水器出 流穩(wěn)定性和均勻性；增加流道寬度、深度等斷面尺寸，縮小流道長度，增加水流的速度和紊 流程度，增強(qiáng)流道抗堵能力；同時(shí)降低灌水器工作壓力及造價(jià)，減少滴灌系統(tǒng)能量消耗和工 程投入。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠使滴灌灌水器流道內(nèi)的水流產(chǎn)生強(qiáng)烈紊動及渦流，過流 斷面大，抗堵能力強(qiáng)，滴水均勻的三角繞流滴灌灌水器流道。本發(fā)明采取的技術(shù)解決方案是， 一種三角繞流滴灌灌水器流道，其特征在于滴灌灌水 器流道由兩個(gè)以上的三角繞流單元縱向連接構(gòu)成，每個(gè)三角繞流單元由大三角扁柱體通道與 內(nèi)置其中的具有繞流作用的小三角形扁柱體組合而成。每個(gè)三角繞流單元由一個(gè)平面投影為三角形的三角扁柱體構(gòu)成流道單元的外邊界，在三 角形扁柱體內(nèi)部，反方向放置一個(gè)小的三角形扁柱體形成流道單元的內(nèi)邊界，兩個(gè)大小不同、 方向相反的三角形扁柱體之間所形成的不規(guī)則通道構(gòu)成三角繞流滴灌灌水器流道的一個(gè)單元；一個(gè)單元的進(jìn)口端與另一單元的出口端連接，若干個(gè)單元依次連接成為整體，構(gòu)成三角繞流滴灌灌水器流道。上述的三角繞流滴灌灌水器流道，各流道單元的結(jié)構(gòu)尺寸可以相同，也可以不相同。當(dāng) 流道單元的尺寸大、小不相同時(shí)，按照l個(gè)大尺寸單元與l個(gè)小尺寸單元進(jìn)行交替排列，或 者按照若干個(gè)大尺寸單元與若干小尺寸單元進(jìn)行交替排列。上述的三角繞流滴灌灌水器流道，其特征在于各流道單元的進(jìn)口管徑與出口管徑可以相 等，也可以是進(jìn)口管徑大于出口管徑，或者進(jìn)口管徑小于出口管徑。上述的三角繞流滴灌灌水器流道，其特征在于流道單元的平面投影為一小、 一大、方向 相反的兩個(gè)三角形，小三角形位于大三角形內(nèi)部。采用本發(fā)明構(gòu)造的上述三角繞流滴灌灌水器流道，其特征在于，縱向斷面具有周期性的 突然擴(kuò)大及突然縮小的特性，同時(shí)具有三角繞流的特性，形成突縮、突擴(kuò)、三角柱體繞流的 過流通道，在通道中還分布有縱橫排列的齒形結(jié)構(gòu)；水流在方向相反的兩個(gè)三角形所形成的 復(fù)雜通道內(nèi)流動時(shí)，水流斷面突然擴(kuò)大后又突然縮小，同時(shí)繞三角形柱體流動，在流道單元 進(jìn)出口及緊靠三角柱體的兩側(cè)形成主流區(qū)，在流道擴(kuò)大端的兩翼及三角柱體的尾端形成渦流 區(qū)，與主流區(qū)進(jìn)行能量交換，使主流區(qū)的水流形成強(qiáng)烈紊動，有益于沖刷流道，提高主流區(qū) 固化物輸運(yùn)能力，增加灌水器的抗堵塞能力；水流的紊動及縱橫排列的齒形結(jié)構(gòu)，保證了灌 水器具有高效的消能效果，有利于降低灌水器的流態(tài)指數(shù)，滴水更加均勻；三角繞流滴灌灌 水器流道與同類型灌水器流道相比，過水?dāng)嗝骘@著增加，易于水中雜質(zhì)的通過，進(jìn)一步提高 灌水器的抗堵塞能力。本發(fā)明能夠構(gòu)造多種結(jié)構(gòu)形式的滴灌灌水器，可廣泛適應(yīng)于大田作物、 蔬菜及林果業(yè)等灌溉的需求。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的一個(gè)流道單元的平面投影示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的一個(gè)流道單元的平面投影示意圖。圖中1.大三角扁柱體通道；2.繞流小三角扁柱體；3.流道單元進(jìn)口； 4.流道單元擴(kuò)大端兩翼渦流區(qū)；5.流道單元外邊界；6.流道單元內(nèi)邊界；7.流道單元三角柱體尾流區(qū)；8.流道單元出口。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l:參照圖1及圖2，由流道單元進(jìn)口 3、平面投影為三角形的流道單元外邊界5、平面投影 為三角形的流道單元內(nèi)邊界6、流道單元出口 8所形成的通道構(gòu)成一個(gè)流道單元。 一個(gè)單元 的進(jìn)口端與另一單元的出口端連接，若干個(gè)單元依次連接成為整體，構(gòu)成沿縱向交替放大和 縮小的三角繞流滴灌灌水器的流道。同一個(gè)流道單元的進(jìn)口直徑與出口直徑可以相等，也可 以不相等；各流道單元的尺寸可以相同，也可以不相同；當(dāng)流道單元的尺寸大、小不相同時(shí)， 按照1個(gè)大尺寸單元與1個(gè)小尺寸單元進(jìn)行交替排列，或者按照若干個(gè)大尺寸單元與若干小 尺寸單元進(jìn)行交替排列。水流流經(jīng)流道斷面突擴(kuò)處及繞流三角時(shí)，因慣性作用，主流與壁面脫離，在流道突擴(kuò)端 的兩翼及三角柱體尾端形成渦流區(qū)，渦流區(qū)內(nèi)不斷產(chǎn)生旋渦，其能量來自主流，因而不斷消 耗主流的能量；在旋渦區(qū)及其附近，過流斷面上的流速分布不斷改變，也將造成能量損失； 旋渦運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)不斷被主流帶向下游，加劇下游一定范圍內(nèi)主流的紊動強(qiáng)度，進(jìn)一步加大能 量損失，保證了流道具有高效率的消能能力。主流區(qū)的強(qiáng)烈紊動、渦流區(qū)與主流區(qū)能量與質(zhì) 量的交換及流道所具有的大斷面過水通道，增強(qiáng)了流道的固化物輸運(yùn)能力，保證了流道具有 良好的抗堵塞性能。實(shí)施例2:參照圖3及圖4，與實(shí)施例1的不同之處在于流道單元反向排列。
權(quán)利要求
1、一種三角繞流滴灌灌水器流道，其特征在于滴灌灌水器流道由兩個(gè)以上的三角繞流單元縱向連接構(gòu)成，每個(gè)三角繞流單元由大三角扁柱體通道與內(nèi)置其中的具有繞流作用的小三角形扁柱體組合而成。
2、 如權(quán)利要求l所述的一種三角繞流滴灌灌水器流道，其特征在于三角流道單元的平 面投影為一小、 一大、方向相反的兩個(gè)三角形，小三角形位于大三角形內(nèi)部。
3、 如權(quán)利要求l所述的一種三角繞流滴灌灌水器流道，其特征在于各三角流道單元的 結(jié)構(gòu)尺寸為相同或不相同；當(dāng)流道單元的尺寸大、小不相同時(shí)，按照l個(gè)大尺寸單元與l個(gè) 小尺寸單元進(jìn)行交替排列，或者按照若干個(gè)大尺寸單元與若干小尺寸單元進(jìn)行交替排列。
4、 如權(quán)利要求l所述的一種三角繞流滴灌灌水器流道，其特征在于各流道單元的進(jìn)口 管徑與出口管徑為相等，或是進(jìn)口管徑大于出口管徑，或是進(jìn)口管徑小于出口管徑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三角繞流滴灌灌水器流道。該流道基于水力學(xué)中三角繞流、突擴(kuò)管及突縮管的流動機(jī)理而提出，由突擴(kuò)、突縮的三角形扁柱體與內(nèi)置其中的繞流三角扁柱體構(gòu)成流道單元，若干個(gè)流道單元依次連接成為整體，構(gòu)成三角繞流滴灌灌水器的流道。本發(fā)明構(gòu)造的滴灌灌水器流道，過流斷面大，同時(shí)具有突擴(kuò)突縮管和三角繞流的水力特性，主流區(qū)水流紊動強(qiáng)烈，具有高效率的消能效果及固化物輸運(yùn)能力，從而增強(qiáng)了滴灌灌水器的抗堵塞性能及灌水均勻性。本發(fā)明能夠構(gòu)造多種結(jié)構(gòu)形式的滴灌灌水器，可廣泛適應(yīng)于大田作物、蔬菜及林果業(yè)等灌溉的需求。
文檔編號B05B1/14GK101402075SQ200810236179
公開日2009年4月8日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者王新坤 申請人:江蘇大學(xué)