專利名稱：縮放形圓柱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，具體涉及縮放形圓柱繞流滴 灌灌水器的流道。
背景技術(shù)：
滴灌作為國際公認(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，其流道的結(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，對滴灌系統(tǒng)的造價、能耗、灌水質(zhì)量 及使用壽命等具有決定性的作用。現(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)有灌水器流道結(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。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)，滴水均勻的縮放形圓柱繞流滴灌灌水器流道。本發(fā)明采取的技術(shù)解決方案是， 一種縮放形圓柱繞流滴灌灌水器流道，其特征在于灌水 器流道由兩個以上的縮放形圓柱繞流流道單元縱向連接而成，每個流道單元由縮放形扁柱體 通道與內(nèi)置其中的具有繞流作用的繞流圓弧形扁柱體組合而成。每個單元由一個平面投影為縮放形的扁柱體構(gòu)成流道單元的外邊界，在縮放形扁柱體內(nèi)部放置具有繞流作用的繞流圓弧形扁柱體形成流道單元的內(nèi)邊界，內(nèi)外邊界所形成的不規(guī)則 通道構(gòu)成縮放形圓柱繞流滴灌灌水器流道的一個單元； 一個單元的進(jìn)口端與另一單元的出口 端連接，若干個單元依次連接成為整體，構(gòu)成縮放形圓柱繞流滴灌灌水器的流道。上述的縮放形圓柱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，按照1個大尺寸單元與1個小尺寸單元進(jìn)行交替排 列，或者按照若干個大尺寸單元與若干小尺寸單元進(jìn)行交替排列。上述的縮放形圓柱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。上述的縮放形圓柱繞流滴灌灌水器流道，其流道單元的縮放形扁柱體的平面投影可以為三角形、平行四邊形或橢圓形。上述的縮放形圓柱繞流滴灌灌水器流道，其流道單元的繞流圓弧形扁柱體可以為圓柱體 或橢圓柱體。采用本發(fā)明構(gòu)造的縮放形圓柱繞流滴灌灌水器流道，縱向斷面具有周期性的突然縮小及 突然放大的特性，同時具有圓柱繞流的特性，形成突縮、突擴(kuò)、圓柱繞流的過流通道，在通 道中還分布有縱向排列的齒形結(jié)構(gòu)；水流在通道內(nèi)流動時，水流繞圓弧形柱體流動，在流道 單元進(jìn)出口及緊靠圓柱體的兩側(cè)形成主流區(qū)，在流道擴(kuò)大端的兩翼及圓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；水流的紊動及縱向排列的齒形結(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；縮放形圓柱繞流 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 步提高了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的一個流道單元的平面投影示意圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例3的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是圖5的一個流道單元的平面投影示意圖。圖中l(wèi).縮放形扁柱體通道；2.繞流圓弧形扁柱體；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.流道單元圓弧形柱體尾端渦流區(qū)；8.流道單元出口。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:參照圖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 面投影為圓弧形的流道單元內(nèi)邊界(6)、流道單元出口 (8)所形成的通道構(gòu)成一個流道單 元。 一個單元的進(jìn)口端與另一單元的出口端連接，若干個單元依次連接成為整體，構(gòu)成沿絲 向交替縮小和放大的三角形圓柱繞流滴灌灌水器的流道。流道單元內(nèi)邊界的平面投影可以是圓形，也可以是橢圓形；同一個流道單元的進(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，按照l個 大尺寸單元與1個小尺寸單元進(jìn)行交替排列，或者按照若干個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)處及繞流圓柱時，因慣性作用，主流與壁面脫離，在流道突擴(kuò)錄' 的兩翼及圓柱尾端形成渦流區(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外邊界的平面投影為平行四邊形。 實(shí)施例3:參照圖5及圖6，與實(shí)施例1的不同之處在于流道單元外邊界的平面投影為圓弧形。
權(quán)利要求
1、一種縮放形圓柱繞流滴灌灌水器流道，其特征在于灌水器流道由兩個以上的縮放形圓柱繞流流道單元縱向連接而成，每個流道單元由縮放形扁柱體通道與內(nèi)置其中的具有繞流作用的圓弧形扁柱體組合而成。
2、 如權(quán)利要求1所述的縮放形圓柱繞流滴灌灌水器流道，其特征在于流道單元的縮放形 扁柱體通道的平面投影為三角形。
3、 如權(quán)利要求1所述的縮放形圓柱繞流滴灌灌水器流道，其特征在于流道單元的縮放形 扁柱體通道的平面投影為平行四邊形。
4、 如權(quán)利要求1所述的縮放形圓柱繞流滴灌灌水器流道，其特征在于流道單元的縮放形 扁柱體通道的平面投影為橢圓形。
5、 如權(quán)利要求1所述的縮放形圓柱繞流滴灌灌水器流道，其特征在于流道單元中具有繞 流作用的圓弧形扁柱體為圓柱體。
6、 如權(quán)利要求1所述的縮放形圓柱繞流滴灌灌水器流道，其特征在于流道單元中具有繞 流作用的圓弧形扁柱體為橢圓柱體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種縮放形圓柱繞流滴灌灌水器流道。該流道基于水力學(xué)中縮放管及圓柱繞流的流動機(jī)理而提出，流道單元由縮放形的扁柱體與內(nèi)置其中的繞流圓弧形扁柱體構(gòu)造而成，若干個單元依次連接成為整體，構(gòu)成縮放形圓柱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，同時具有縮放管和圓柱繞流的水力特性，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F16L55/00GK101307853SQ200810123829
公開日2008年11月19日 申請日期2008年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月5日
發(fā)明者王新坤 申請人:江蘇大學(xué)