专利名称：缩放形圆柱绕流滴灌灌水器流道的制作方法
技术领域：
本发明属于农业节水灌溉技术领域，涉及滴灌灌水器流道，具体涉及縮放形圆柱绕流滴 灌灌水器的流道。
背景技术：
滴灌作为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，其流道的结构、尺 寸等因素决定了其出流稳定性、抗堵能力等水力性能，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。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，对国内外现有灌水器流道结构形式、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。发明内容本发明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，滴水均匀的缩放形圆柱绕流滴灌灌水器流道。本发明采取的技术解决方案是， 一种縮放形圆柱绕流滴灌灌水器流道，其特征在于灌水 器流道由两个以上的縮放形圆柱绕流流道单元纵向连接而成，每个流道单元由縮放形扁柱体 通道与内置其中的具有绕流作用的绕流圆弧形扁柱体组合而成。每个单元由一个平面投影为缩放形的扁柱体构成流道单元的外边界，在縮放形扁柱体内部放置具有绕流作用的绕流圆弧形扁柱体形成流道单元的内边界，内外边界所形成的不规则 通道构成縮放形圆柱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，构成縮放形圆柱绕流滴灌灌水器的流道。上述的縮放形圆柱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。上述的縮放形圆柱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。上述的縮放形圆柱绕流滴灌灌水器流道，其流道单元的縮放形扁柱体的平面投影可以为三角形、平行四边形或椭圆形。上述的縮放形圆柱绕流滴灌灌水器流道，其流道单元的绕流圆弧形扁柱体可以为圆柱体 或椭圆柱体。采用本发明构造的縮放形圆柱绕流滴灌灌水器流道，纵向断面具有周期性的突然縮小及 突然放大的特性，同时具有圆柱绕流的特性，形成突縮、突扩、圆柱绕流的过流通道，在通 道中还分布有纵向排列的齿形结构；水流在通道内流动时，水流绕圆弧形柱体流动，在流道 单元进出口及紧靠圆柱体的两侧形成主流区，在流道扩大端的两翼及圆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；水流的紊动及纵向排列的齿形结构，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；缩放形圆柱绕流 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 步提高了灌水器的抗堵塞能力。本发明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。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明实施例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是本发明实施例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5是本发明实施例3的立体结构示意图。图6是图5的一个流道单元的平面投影示意图。图中l.縮放形扁柱体通道；2.绕流圆弧形扁柱体；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.流道单元圆弧形柱体尾端涡流区；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 面投影为圆弧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，构成沿絲 向交替縮小和放大的三角形圆柱绕流滴灌灌水器的流道。流道单元内边界的平面投影可以是圆形，也可以是椭圆形；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l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圆柱时，因惯性作用，主流与壁面脱离，在流道突扩錄' 的两翼及圆柱尾端形成涡流区，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外边界的平面投影为平行四边形。 实施例3:参照图5及图6，与实施例1的不同之处在于流道单元外边界的平面投影为圆弧形。
权利要求
1、一种缩放形圆柱绕流滴灌灌水器流道，其特征在于灌水器流道由两个以上的缩放形圆柱绕流流道单元纵向连接而成，每个流道单元由缩放形扁柱体通道与内置其中的具有绕流作用的圆弧形扁柱体组合而成。
2、 如权利要求1所述的縮放形圆柱绕流滴灌灌水器流道，其特征在于流道单元的縮放形 扁柱体通道的平面投影为三角形。
3、 如权利要求1所述的縮放形圆柱绕流滴灌灌水器流道，其特征在于流道单元的縮放形 扁柱体通道的平面投影为平行四边形。
4、 如权利要求1所述的缩放形圆柱绕流滴灌灌水器流道，其特征在于流道单元的缩放形 扁柱体通道的平面投影为椭圆形。
5、 如权利要求1所述的縮放形圆柱绕流滴灌灌水器流道，其特征在于流道单元中具有绕 流作用的圆弧形扁柱体为圆柱体。
6、 如权利要求1所述的縮放形圆柱绕流滴灌灌水器流道，其特征在于流道单元中具有绕 流作用的圆弧形扁柱体为椭圆柱体。
全文摘要
本发明公开了一种缩放形圆柱绕流滴灌灌水器流道。该流道基于水力学中缩放管及圆柱绕流的流动机理而提出，流道单元由缩放形的扁柱体与内置其中的绕流圆弧形扁柱体构造而成，若干个单元依次连接成为整体，构成缩放形圆柱绕流滴灌灌水器的流道。本发明构造的滴灌灌水器流道，过流断面大，同时具有缩放管和圆柱绕流的水力特性，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。本发明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。
文档编号F16L55/00GK101307853SQ200810123829
公开日2008年11月19日 申请日期2008年6月5日 优先权日2008年6月5日
发明者王新坤 申请人:江苏大学