[发明专利]一种抗堵塞滴灌灌水器流道结构设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种抗堵塞滴灌灌水器流道结构设计方法，属节水灌溉、生 态建设及农业装备制造技术领域。

背景技术

堵塞一直是困扰滴灌技术发展的关键难题。因堵塞导致滴灌系统寿命下 降，使用成本提高，灌溉质量下降。造成堵塞的原因除水质外，主要是由于不 合理的流道结构形式。为此，研究滴灌灌水器的抗堵塞设计对于提高系统寿命、 节约成本、提高灌溉质量具重要意义。

为解决上述问题，前人也提出了许多流道结构设计方法，例如，应用流道 内主航道思想，降低流道内0流速区域的方法，降低流道内旋涡区域办法等。 上述这些方法为解决灌水器的堵塞问题提供了非常有益的探索，但均很难从根 本上消除堵塞问题，而且上述优化设计方法的实际操作难度较高，有些在提高 抗堵塞能力的同时，牺牲了灌水器的水力性能。另外，发明专利“一种基于两 相流模拟的滴灌灌水器抗堵塞设计方法”(ZL 200610018493.7)提供了一种基 于两相流模拟的抗堵塞设计方法，该方法的特征是以流道内不出现固体颗粒堆 积为判断标准，主要针对菱形绕流迷宫流道结构形式；该发明专利提供的方法 虽然对抗堵塞设计提供了参考，但判断方法不具体，适应的范围较小。另外， 该发明专利在设计过程中，主要依靠数值模拟方法，缺乏可验证的可视化观测 与分析手段，难以保证结果的准确性。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种抗堵 塞滴灌灌水器流道结构设计方法，可用于设计各种抗堵塞流道结构形式，以不 牺牲灌水器水力性能为前提，提高灌水器抗堵塞能力。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种抗堵塞滴灌灌水器流道结构设计方法，其特征在于：包括下列步骤：

第一步，根据设计要求，确定初步堵塞滴灌灌水器流道结构形式及参数，流 道结构选择梯形、矩形或者弧齿型迷宫结构，流道宽度在0.6mm～1.2mm之间， 流道深度为0.6mm～1.0mm，并按照CFD数值模拟软件要求，选择如下数学模型

∂∂xk(ρuk∂uiuj‾)=Pij+φij+∂∂xk(μtσk∂ui′uj′‾∂xk+μ∂ui′uj′‾∂xk)-23ρϵδijP=-ρ(ui′uk′‾∂uj∂xk+uj′uk′‾∂ui∂xk)φij,1=-C1ρϵk(ui′uj′‾-23kδij)φij,2=-C2(Pij-23Pkδij)]]>