补偿式灌水器制造偏差分析及补偿区间的确定

对微灌用补偿式灌水器的ｑ－Ｐ曲线、制造偏差和补偿区间三个性能参数作了深入分析,对微灌灌水器标准（ＳＬ／Ｔ６７．３－９４）提出的补偿区间划分方法进行了理论分析,提出了确定补偿区间的新方法,为我国补偿式灌水器的应用和研制提供技术资料。     

补偿式滴头的研制

补偿式滴头是微灌设备中最理想的灌水器,它除能保持滴水量衡定、提高灌水质量外。还具有减缓堵塞、自身清洗之功能,而且能降低工程造价。国产补偿式滴头研制成功,填补了国内空白,也为进一步开展补偿式灌水器研究积累了经验。     

几种微灌灌水器均匀度试验研究

对国产的2种压力补偿式滴头、3种稳流器、1种内镶式滴灌管和1种发丝滴头进行了水力性能测试,分析灌水器不同工作压力区间内的流态指数,并以制造偏差和流态指数为主要影响因素,对灌水器进行了水力性能评价。结果表明:压力补偿式灌水器存在最优压力区间,在此区间内灌水器流态指数较小、水力特征曲线平滑;非压力补偿式灌水器在整个压力区间内流态指数稳定、水力特征曲线稳定连续;供试的5种压力补偿式灌水器制造偏差系数较大,为0.14~0.30,而2种非补偿式灌水器制造偏差系数较小(0.02左右)。通过灌水器流态指数、制造偏差系数对综合流量偏差系数的影响的分析表明:灌水器制造偏差对系统灌水均匀度的影响很大,在进行微灌工程水力设计时,应给予高度重视。     

大流量压力补偿式灌水器水力性能

为了研发一种适用于经济林灌溉的大流量压力补偿式灌水器,利用Pro/E软件完成了灌水器的三维造型,并利用激光快速成型制作出了灌水器样件,通过正交试验研究了灌水器垫片厚度、垫片硬度和基座下腔高度等补偿区结构参数对灌水器补偿区内的流态指数和额定流量(压力补偿区内的平均流量)的影响顺序及影响显著性.结果表明,下腔高度对起调压力及额定流量影响显著、垫片硬度和厚度对起调压力及额定流量影响不显著;垫片厚度对灌水器流态指数影响显著,下腔高度和垫片硬度对流态指数影响不显著;结构参数最优组合为:垫片厚度为1.3 mm,垫片硬度为50°,下腔高度为4 mm;补偿区结构参数为此组合时,灌水器补偿区间为50~400 kPa,流态指数为0.055 1,额定流量为13.10 L/h.该研究结果可为大流量压力补偿式灌水器的开发提供一定的科学依据.     

压力补偿式灌水器制造偏差系数和抗堵性能研究

制造偏差系数和抗堵塞性能是评价压力补偿式灌水器的重要指标。对5种压力补偿式灌水器的制造偏差和抗堵性能进行了试验测定。结果表明:在一定压力区间上,所测试的压力补偿式灌水器的制造偏差系数随着压力的增大呈U型分布,压力补偿垫片的制造偏差系数是造成这一现象的主要原因;5种灌水器在抗堵塞试验中均出现了堵塞现象;解剖堵塞的灌水器观察后发现,堵塞位置多为补偿区最小流量控制口处,可以通过较低压力冲洗缓解堵塞问题。     

我国压力补偿灌水器的研究进展

概述了近十年来,国内外压力补偿灌水器的应用情况及研究进展,在综合数值模拟、快速成型技术、可视化试验平台等多种先进技术手段的基础上提出了压力补偿灌水器比较完善的开发路线,并对该路线中涉及的关键问题进行了讨论。补偿机理的研究是压力补偿灌水器设计研发的核心,本文通过课题组已完成的部分工作,指出采用流固耦合方法进行数值模拟,获得灌水器内部压力速度分布及膜片变形情况,结合可视化试验是阐明压力补偿灌水器补偿原理、加快压力补偿灌水器研究的有效途径。     

压力补偿式灌水器补偿腔结构参数对颗粒运动的影响

为解决颗粒在迷宫流道压力补偿式灌水器内大量沉积或堵塞以致影响灌水器正常工作的问题,采用FSI模拟固定垫片变形后,基于CFD-DEM耦合模拟,经试验对比验证其可靠性后,设计单因素及Box-Behnken响应面试验,分析了压力补偿腔内副流道截面积、压力补偿腔出口直径、压力补偿腔直径3个结构参数及其交互作用对灌水器抗堵塞性能的影响,通过建立回归模型预测灌水器颗粒停留率,综合判断灌水器的抗堵塞性能。结果表明：副流道截面积由0.018 mm²提升至0.054 mm²时,颗粒停留率降低5.09个百分点;压力补偿腔出口直径由1.4 mm下降至0.8 mm时,颗粒停留率降低2.87个百分点;且颗粒沉积受副流道截面积和压力补偿腔出口直径、副流道截面积和压力补偿腔直径两种交互作用影响显著,交互影响下颗粒停留率最低为7.67%。拟合出颗粒停留率与压力补偿腔内副流道截面积、压力补偿腔出口直径、压力补偿腔直径3个结构参数的回归方程,可用于评判和预测灌水器抗堵塞性能,且推荐了一组副流道面积为0.051 mm²、压力补偿腔出口直径为0.894 mm、...     

压力补偿灌水器的研究新进展与使用中应注意的几个问题

灌水器是滴灌系统的最重要的组成部件之一,其水力特性对系统灌水的均匀性、造价和系统寿命影响很大。目前,世界滴灌灌水器研究的发展趋势主要有两个方面,一是发展大流道灌水器,增强灌水器的抗堵塞性能;二是开发各种压力补偿式灌水器,提高系统的灌水均匀性。压力补偿灌水器技术含量高,开发难度大,已成为各国滴灌设备生产厂商技术高低的主要标志之一。压力补偿灌水器的发明已成为世界滴灌设备厂商的强手货,无能力开发压力补偿灌水器的厂商也在购买发明使用权或直接购买压力补偿灌水器成品用以生产自己的滴灌产品。我国滴灌压力补偿灌水器的研…     

微灌工程应用流量调节器系统流量偏差率的分配

根据非补偿式灌水器及流量调节器的水力特性．结合实际工程设计，分析探讨了微灌工程应用流量调节器后系统流量偏差率值的分配问题。     

压力补偿式滴头结构优化及性能测试北大核心CSCD

灌水器作为滴灌系统的核心部件,其性能直接影响到滴灌系统的灌水质量和使用寿命。【目的】针对我国滴灌系统推广应用中普遍存在的灌水均匀度低、滴头易堵塞等技术问题,在对压力补偿式滴头工作原理研究的基础上,优化设计滴头的压力补偿区和流道结构。【方法】通过对比分析,选定硅胶作为弹性膜片的原材料,并确定了弹性膜片的结构参数;根据Ansys-Fluent软件模拟的不同流道结构的流场分布特点及流道不同结构参数条件下的水力性能特点,确定了滴头流道的结构形式和结构参数。【结果】通过产品试制及实测试验,研发的压力补偿式滴头的制造偏差系数为2.05%,流态指数为0.048,灌水均匀度为96.34%。【结论】结构优化的滴头的压力补偿性能好,灌水均匀度高,可在高效滴灌技术中进一步推广。     

膜片对压力补偿灌水器水力性能影响及内部流固耦合模拟

为了研究弹性膜片参数对管上式压力补偿灌水器水力性能的影响和内部补偿腔压力补偿原理,以Supertif-03120-0003型号的压力补偿灌水器为原型件,通过3D打印技术制作管上式灌水器试验件,测试入口压力为0~350 kPa时的压力-流量曲线,分析弹性膜片(天然橡胶材质)的厚度与硬度对其水力性能的影响;借助ADINA软件,采用流固耦合的计算方法,分析了压力补偿灌水器内部补偿原理及水力性能.结果表明:弹性膜片厚度一定,随着硬度增加,灌水器的出流量和起调压力均呈现增大的趋势;弹性膜片硬度一定,随着厚度增加,灌水器的出流量和起调压力均呈现增大的趋势,在起调压力点之后,灌水器出流量的增长速率减慢,最终压力-流量曲线趋于平缓.在此灌水器内部结构下,膜片参数存在最优选择,即厚度为1.4 mm,硬度为50HA;压力-流量关系的数值模拟值与实测值比较接近,两者最大偏差小于5%,说明采用ADINA软件模拟得出的压力-流量关系与实测值具有较好的一致性.该方法为压力补偿灌水器的进一步研发提供了可视化途径.     

膜片对管上式压力补偿灌水器水力性能的影响

膜片的可变性是压力补偿灌水器实现高压条件下稳定出流的主要因素,膜片的特征参数及与灌水器壳体的相互配合直接影响灌水器的整体性能.以PLASTRO 公司生产的Supertif-03120-0003型管上式压力补偿灌水器为原型件,借助(3DP)快速成型技术制作管上式灌水器试验件,选取硅橡胶材质的弹性膜片,对膜片的厚度、硬度进行单因素分析和正交试验,研究弹性膜片不同特征参数对灌水器水力性能的影响.经过多重比较分析得出,灌水器水力性能与弹性膜片特征参数之间的定性关系,为压力补偿灌水器的优质膜片材料的研发提供依据.本试验结果表明:低流态指数最优组合为A₃B₄,即弹性膜片的厚度为2.0 mm,邵氏硬度为60.     

灌水器制造偏差系数测定试验研究

提出了一种测定微灌灌水器制造偏差系数的试验方法,分析了微灌灌水器出口压力对其制造偏差系数的影响,提出运用灌水器工作压力下的理论流量计算灌水器制造偏差系数,从而消除了压力对制造偏差系数的影响,并设计具体试验装置进行试验得到数据验证了上述试验方法。     

北京绿源塑料联合公司绿源灌溉系统

北京绿源塑料联合公司绿源灌溉系统北京绿源塑料联合公司是从事微灌技术开发、示范推广的专业性公司。研制了内镶式滴灌管，同时从以色列引进了补偿式滴头和旋转式微喷头制造技术，使我国的微灌灌水器制造技术一跃赶上国际先进水平。经过５年的努力，圆满地完成国家“八五...     

灌水器制造偏差系数测定试验研究

提出了一种测定微灌灌水器制造偏差系数的试验方法，分析了微灌灌水器出口压力对其制造偏差系数的影响，提出运用灌水器工作压力下的理论流量计算灌水器制造偏差系数，从而消除了压力对制造偏差系数的影响，并设计具体试验装置进行试验，得到数据验证了上述试验方法。     

变隙式压力补偿灌水器水力特性实验研究

对自行研制的变隙式压力补偿灌水器的水力性能进行了实验研究,旨在揭示其水力特性,为改进和应用提供依据。为便于性能比较,同时测试了3种市售灌水器,包括NETAFIM、奥特普和丰霸灌水器。结果表明,变隙式灌水器的压力补偿范围为0.006~0.500MPa,额定流量为3.989L/h,流态指数为-0.002 6;0.1MPa压力点变异系数为4.64%;压力补偿范围内各压力点25个灌水器的平均流量与额定流量的平均偏差为2.81%,可用于微压滴灌和高差较大的山地滴灌系统。然而,0.1 MPa压力点的流量偏差过大,为6.14%,有待改进。     

DL型螺纹式滴头的研制

螺纹式滴头是微灌系统中重要的灌水器之一。这种滴头的研制,使我国的灌水器种类又增加了一个新的应用品种,文中给出的此种滴头的水力性能参数为微灌工程设计提供了重要的设计参数。     

滴灌成套设备和低压大流量滴头研制与应用

经过10多年的科学研究,我国在微灌设备研制方面取得了一定进展,先后生产试制了微灌用聚乙烯管材与管件,研制出了一批灌水器和过滤、施肥装置,促进了微灌技术的推广运用。对微管灌水器进行的系列化研究,降低了工程造价,提高了灌水质量。     

微灌系统堵塞机理分析与微灌过滤器研究进展

以杂质颗粒堵塞微灌系统的时空变化过程,研究了微灌灌水器堵塞的机理与形成过程,详细阐述了灌水器堵塞的类型及其关系和堵塞规律。针对不同类型的过滤器过滤机理进行了分析,最后提出了微灌过滤技术发展及过滤设备存在的问题和建议。     

我国节水灌溉灌水器研究现状与展

灌水器是喷灌（微喷）和微灌系统出流部件，它将末级管道中的压力水流均匀稳定的输出以满足作物对水分需要。灌水器结构性能决定微灌系统出流特征和湿润土壤方式，灌溉系统工作质量和可靠性能等很大程度上取决于灌水器性能及其工作方式，它是高效节水灌溉系统中的核心技术和关键设备。综述了节水灌溉系统灌水器研究现状和取得的成果。在此基础上，基于我国农业经济作物对灌水的需求特点，提出了灌水器新理论技术研究和产品研发等方面的研究展望。