[发明专利]一种基于环形互补流道的灌水器

说明书

本发明公开了一种灌水器，包括流道、出水引流道、卡槽壁、出水口、进水引流道、进水口和格栅。流道位于所述灌水器中间位置，通过进水口连接于格栅，通过出水引流道连接于出水口；出水口位于灌水器最内侧，通过出水引流道与流道连接；格栅均布于灌水器外侧，由多个栅条组成。本发明的灌水器整体外观采用圆形和对称设计，有效解决滴灌带的穿孔和破坏问题。本发明的灌水器流道结构设计紧凑，消除了目前多排流道之间衔接的直线段对流道内流动湍流强度的影响，整个流道实现了持续扰动，增强水流运动对颗粒物的携带能力及水力剪切力，有效提高灌水器抗堵塞性能。

技术领域

本发明属于农业灌溉工程技术领域，涉及一种用于农业节水灌溉的灌水器产品，特别地，涉及一种基于环形互补流道的灌水器系列产品。

背景技术

目前，灌水器堵塞问题已成为制约滴灌技术应用和推广的瓶颈和难点之一。作为滴灌系统的核心部件，灌水器因其消能需要而流道狭小和结构复杂，非常容易引起堵塞，轻则改变灌水器原有的水力性能、降低灌水均匀度、影响作物生长和产量，严重则影响滴灌系统地运行效果和安全性，甚至导致系统报废。

现有技术中，以色列Netafim等企业试图通过抗堵塞灌水器产品研发以寻求突破，但依然未能得到很好解决上述技术问题，而通过多流道互补以设计出高抗堵塞性能的灌水器产品也未见相关报道。

另外，限制滴灌技术进一步推广的另一主要因素在于滴灌系统成本高昂，这对于产出效益较低的农业而言是一个巨大的挑战。

现有技术中，众多学者从新型材料研发着手，通过减少滴灌带壁的厚度等多途径努力降低片式灌水器造价，但通过改变灌水器形状以减少灌水器用料从而有效减低滴灌带成本的方法鲜有报道。为了节约成本，采用较便宜的薄壁滴灌带代替片式灌水器来进行灌溉，但由于吸附工艺限制所导致的齿尖圆弧化等问题，导致薄壁滴灌带流道消能效果较差。通过环形互补流道充分利用薄壁滴灌带的边壁空间，增加其单位长度内的消能效果的优化方法也鲜有报道。

另外，专家学者探索性地开发了片式灌水器产品，如：中国农业大学李云开等(申请公布号：CN106096179A)公开的滴灌灌水器流道结构设计方法及其分形流道灌水器产品，该方法采用圆弧优化的方式进行流道边界优化从而实现抗堵塞能力的提升。中国水利水电科学研究院王建东等(授权公告号：CN106777589A)提出一种基于流量需求的锯齿型灌水器逆向设计方法，该设计方法依据灌水器流量需求,利用流道结构关键参数值优选范围和流量与各流道结构参数之间的定量关系,从流量需求逆向反推优选或计算出锯齿型流道结构参数值。但上述两种灌水器结构均并未打破传统灌水器单一流道结构，实现灌水器流道互补，从而达到提升其抗堵塞能力的目的，也并未提出降低灌水器生产成本的方法。

综上，本发明提出一种基于环形互补流道的灌水器系列产品，包括片式纽扣灌水器与薄壁滴灌带。其中片式灌水器改变灌水器固有的单一流道结构，实现流道互补作用，并在片式灌水器固有长方体形态上作出了突破，将灌水器设计为纽扣型，减少用料，从而降低造价，并将该种流道形式运用于吸附成型工艺的薄壁滴灌带中，增加薄壁滴灌带的流道有效面积，增加消能效果。

发明内容

为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本发明的目的在于提供一种基于环形互补流道的灌水器，包括流道1、出水引流道2、卡槽壁3、出水口4、进水口6、格栅7、和栅条8，所述流道1位于所述灌水器中间位置，通过所述进水口6连接于所述格栅7，通过所述出水引流道2连接于所述出水口4；所述出水口4位于所述灌水器最内侧，通过所述出水引流道2与所述流道1连接；所述格栅7均布于所述灌水器外侧，由多个栅条8组成。

进一步地，所述流道1的深度从进水口6到出水口4逐渐减低。

进一步地，所述流道1设置为多条。

进一步地，还包括进水引流道5，其连接于相邻两条流道1的连接处，水流通过所述进水引流道5进入流道1进行冲洗。