滴灌灌水器精密注塑模具设计与开发

以“塑料制品尺寸精度与模具尺寸精度的关系”理论确定模具的精度，进而以精密注塑模具的相关理论和方法进行滴灌灌水器的模具设计，并在型腔、流道、冷却水道的设计中采用严格的计算校核，最后用注射模拟软件分析模具的设计方案，避免了反复的试模与改模，缩短了设计周期，降低了生产成本。     

精密滴灌灌水器注塑工艺模拟与优化

通过正交优化试验设计,以注塑工艺模拟代替实物进行试验,研究了注塑工艺参数对LDPE材料灌水器制品收缩率的影响。模拟确定了各工艺参数对制品收缩率及收缩率变化的影响度,并优化取得了最佳的注塑工艺参数。在模拟结果的基础上一次试模成功,灌水器制品的流道部分精度达到±0.01mm。     

灌水器注塑模浇注系统计算机辅助设计

根据灌水器注塑模非平衡浇注系统的特点,给出了非平衡浇注系统的流动平衡数学模型,通过基于Pro／toolkit的二次开发,在Pro／E软件平台上实现了非平衡浇注系统的流动平衡计算及其自动生成,避免了反复的试模与修改,提高了设计效率,降低了生产成本。     

内镶式滴灌带绕流流道水力性能研究

该文运用水力学公式、数值模拟和快速原型试验研究了绕流流道滴灌带的水力性能，并建立了设计流量与流道结构参数之间的计算模型。数值模拟得到的流场水力结构显示水流的水头损失主要集中在流道的拐角，分支和交汇处。在数值模拟的基础上，利用快速成形技术制造出16种结构形式的绕流流道，并进行压力与流量特性试验。试验结果表明：绕流流道的流态指数为0.5左右，且受流道的截面积和单元数的影响较小；而流量系数则随截面积的增加而增加，随单元数的增加而减小。144组试验数据的回归结果显示：流量随流道的截面积和工作压力的增加而增大，随单元数的增加而减小；其中，截面积影响最大，单元数次之，最后是工作压力。     

精密滴灌灌水器快速响应开发的方法

提出一种快速响应开发方法，首先将流道设计成参数化、尺寸驱动的三维模型。然后，利用数值模拟的方法得到水流压力、速度分布等微观水力特征，并以此分析新型结构流道的消能原理及效果。最后，利用快速成形技术制造出多种结构形式的一体式灌水器原型，同时利用这些原型直接完成性能试验。以自行开发的新型绕流灌水器为例，对比传统开发方法，其开发成本和周期均减少50％以上。     

滴灌灌水器低成本快速开发理论与方法研究

灌水器尺寸微小,形状复杂,导致其开发周期过长(8～12个月),费用过高(5～8万元人民币)。该文引入计算机辅助设计(Computer Aided Design, CAD)、计算流体动力学(Computer Fluid Dynamics, CFD)以及快速成形(Rapid Prototyping, RP)等先进技术,提出了一种新型滴灌灌水器的低成本快速开发途径。利用三维参数化CAD技术设计流道的结构模型;基于CFD模型的数值模拟实现了灌水器水力特性的可视化分析功能,大大减少了实物试验的迭代次数;同时,应用RP技术可以在不开钢模的情况下低成本快速地制取试验用灌水器,并直接利用RP原型完成灌水器性能试验,从而进一步降低其开发周期和成本。以自主开发的新型灌水器为例,其开发周期与成本均降低50％以上。     

滴灌灌水器流体流动机理及其数字可视化研究

在充分考虑灌水器流道边界条件以及各种微尺度因素影响的前提下，应用流体力学的一般原理分析灌水器微小流道中流体流态特征，并且利用N-S(Naxier-Stokes)方程描述灌水器微内流场，建立微小流道中流体k-ε紊流模型，通过对模型求解得到流场压力、速度分布．可视化了微小流道中流体的复杂流动，数字化的实验模型有效地减少了实物实验的次数，实现了高性能灌水器低成本、高效率的自主开发。     

农业节水产品(灌水器)低成本快速开发方法研究

介绍了农业节水产品低成本快速开发方法方面的一些研究成果,主要包括基于快速成形／快速制模技术的灌水器制作工艺、灌水器计算机辅助模拟系统和灌水器的注塑模具计算机辅助设计系统。采用上述研究成果成功地开发出了一种新型结构的灌水器,从理论计算到结构定型．灌水器的开发时间在3个月以内,成本为3万元以下。和传统方法相比,开发时间和成本大幅度降低,证明所提出的灌水器低成本快速开发方法是可行的和先进的。     

新型灌水器快速自主开发数字试验研究

在分析灌水器微小流道水力特性的基础上,利用ANSYS通用有限元分析软件实现其内流场中的流体流动仿真,可视化了灌水器的微观水力特性。以迷宫式流道为例,改变流道的结构参数进行数字试验研究,结果发现数字化的试验不仅能够有效地减少实物试验的次数,而且为其结构的性能验证提供了有益的参考。