[实用新型]一种小管径低压圆柱迷宫式滴灌管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适用于低压条件的节水灌溉方式，具体涉及一种小管径低压圆柱迷宫式滴灌管。

背景技术

滴灌技术是高效节水的灌溉技术之一，主要优点是节水效率高，地形适应能力强，灌溉均匀度高等。但是滴灌技术单位工程造价过高一直是制约该技术发展和应用的主要因素，其中压力是决定整个滴灌系统造价的最主要的因素。滴灌系统的能量消耗主要包括灌水器的工作压力，管网系统的水头损失，施肥、过滤设施的水头损失和地面高差等，除施肥过滤设施的能量消耗外，滴灌系统能量消耗的大小主要是由灌水器的工作压力来决定的。因此，只要降低灌水器的工作压力，就可以降低滴灌系统工作压力，从而也就降低了系统的造价。滴灌管是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，其水的利用率可达 95％。它将滴头与毛管制造成一整体，兼具配水和滴水的功能，其利用塑料管道将水通过毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉，通过出流孔口非常小的滴头或滴灌管，把水一滴一滴地均匀而缓慢地滴在作物根部附近。滴灌管可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。目前，在温室中利用的滴灌管直径为16mm和20mm，但是，温室宽度为6m，当滴灌管沿温室宽度方向布置时，滴灌管长度为6m，如果采用直径为8mm的滴灌管，压力偏差能够满足设计要求，且造价降低20%以上。本实用新型专利开发了一种管径为8mm的滴灌管。

发明内容

针对目前现有滴灌管额定压力高、系统费用高的缺点，本实用新型的目的在于，提供一种小管径低压圆柱迷宫式滴灌管。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种小管径低压圆柱迷宫式滴灌管，包括毛管，其特征在于，还包括一个圆柱迷宫式滴头，所述的毛管与圆柱迷宫式滴头为一体结构，所述的圆柱迷宫式滴头包括一个圆管，圆管外壁上有斜齿迷宫流道，斜齿迷宫流道上有进水口和出水口。

本实用新型的其它特点是：

上述圆管的长度为33.5mm，外径为8mm，内径为5.68mm。斜齿迷宫流道中心线长为42.92mm，盘旋在圆管外壁上，斜齿迷宫流道宽度2.7mm，深度1.17mm，齿高1.57mm、齿间距3mm。进水口的长度为1.5mm，宽度为1mm。利用CFD分析软件FLUENT对斜齿迷宫流道进行分析计算，得到该流道在相应压力下能达到的流量，进而设计参数达到要求的流量。

本实用新型的小管径低压圆柱迷宫式滴灌管，适用于低压条件，管径仅为8mm，滴头间距0.3m；水源水头只需3m，滴头额定压力为1m，流量为2.1L/h；滴头流道横断面尺寸大、抗堵塞效果好，经济实用、结构简单，流量大而且稳定。

附图说明

图1是本实用新型的小管径低压圆柱迷宫式滴头结构示意图。图中的标号为：1、斜齿型迷宫流道，2、进水口，3、出水口。

图2是斜齿型迷宫流道结构示意图。其中，图2a是流道单元结构图；图2b是流道整体结构图。

图3是滴头压力流量关系曲线图。

图4是流道压力分布图。

图5是流道流线图。其中，图5a是整体流线图，图5b是流线局部放大图。

以下结合附图和发明人给出的实施例对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

参见图1，本实施例给出一种小管径低压圆柱迷宫式滴灌管，包括毛管和圆柱迷宫式滴头，将毛管与圆柱迷宫式滴头制造成一体式结构，圆柱迷宫式滴头包括一个圆管，圆管壁上有斜齿迷宫流道1，斜齿迷宫流道1上有进水口2和出水口3。

本实施例中，圆管的长度为33.5mm，管径为8mm，内径为5.68mm；进水口2长度为1.5mm，宽度为1mm。

参见图2a，斜齿形迷宫流道1的宽度为2.7mm，深度为1.17mm，齿高1.57mm、齿间距3mm。

参见图2b，斜齿形迷宫流道2的中心线长为42.92mm。

参见图3，申请人采用CFD分析软件Fluent对迷宫流道进行单相流分析计算，拟合出压力流量关系曲线如图3所示，滴头压力流量关系为：q=2.1067H^0.4893（R²=9994），流态指数为0.4893，说明该滴头属于紊流滴头。

参见图4，观察压力分布图可知，压力随流道增长而均匀降低，说明，可以通过延长或缩短流道长度来获得所需流量。

参见图5，观察速度矢量图可知，流道内主航道为高速区，尖角处为低速区，形成涡流。