[发明专利]基于鲨鱼背鳍结构的仿生灌水器抗堵流道

说明书

本发明涉及滴灌领域，具体为一种基于鲨鱼背鳍结构的仿生灌水器抗堵流道。本发明包括仿生灌水器本体和设置在仿生灌水器本体内部的仿生抗堵流道；仿生灌水器本体上设置有入水口和出水口；仿生抗堵流道由若干个仿生灌水器流道单元依次串联组成；仿生灌水器流道单元的俯视投影呈箭头状，前端尖头开口形成入口流道，后端竖直段开口形成出口流道，中部设置仿鲨鱼背鳍结构；仿鲨鱼背鳍结构与仿生灌水器流道单元同对称轴布置，仿鲨鱼背鳍结构两侧与仿生灌水器流道单元侧壁形成对称的两个背鳍流道，入口流道分别经两个背鳍流道与出口流道连通形成主流道，背鳍流道与出口流道的连通流道外侧壁面呈弧形结构。本发明提高了灌水器抗堵性能，适应范围较广。

技术领域

本发明涉及滴灌领域，具体为一种基于鲨鱼背鳍结构的仿生灌水器抗堵流道。

背景技术

我国干旱、半干旱土地面积占国土面积的一半以上，其中大部分地区水资源短缺，水体中杂质较多且含沙量高。尽管滴灌技术可以大幅提高灌溉水利用率，但在许多干旱地区灌溉水中的含沙量大，滴灌系统的终端——灌水器易结垢和堵塞。大面积的堵塞会使滴灌系统失效，这在很大程度上限制了灌水器的推广应用。此外，近些年国内一些地区提倡低压灌溉，更加提高了对灌水器抗堵塞性能的要求，因此亟需一种即使在灌溉水含沙量大的使用条件下，灌水器也难以堵塞的流道结构，来解决目前灌水器存在的极易结垢堵塞，应用范围小等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于鲨鱼背鳍结构的仿生灌水器抗堵流道，结构本身具有较小的阻力，可以在消耗水流能量的同时使水流携带沙粒快速通过流道单元，从而提高灌水器的抗堵性能，而且能够适应灌溉水含沙量大、低压灌溉、作物需水量较大灌溉的地区。

本发明是通过以下技术方案来实现：

基于鲨鱼背鳍结构的仿生灌水器抗堵流道，包括仿生灌水器本体和设置在仿生灌水器本体内部的仿生抗堵流道；

所述的仿生灌水器本体上设置有入水口和出水口；

所述的仿生抗堵流道由若干个仿生灌水器流道单元依次串联组成；所述仿生灌水器流道单元的俯视投影呈箭头状，前端尖头开口形成入口流道，后端竖直段开口形成出口流道，中部设置仿鲨鱼背鳍结构；第一个仿生灌水器流道单元的入口流道与入水口连接，最后一个仿生灌水器流道单元的出口流道与出水口连接；

所述的仿鲨鱼背鳍结构呈等腰三棱台，其与仿生灌水器流道单元同对称轴布置，仿鲨鱼背鳍结构两侧与仿生灌水器流道单元侧壁形成对称的两个背鳍流道，入口流道分别经两个背鳍流道与出口流道连通形成主流道，背鳍流道与出口流道的连通流道外侧壁面呈弧形结构。

进一步的，所述的仿鲨鱼背鳍结构后端的鳍尾平面与主流道底部相垂直，前端的背鳍前沿线与主流道底部呈锐角，鳍顶两侧边缘分别与同侧的鳍底边缘平行，且分别与同侧背鳍流道外侧边缘平行。

进一步的，所述的仿鲨鱼背鳍结构的鳍尾顶部宽度范围为0.5～0.8mm，鳍顶长度范围为0.85～1.0mm，背鳍前部倾角范围为65°～80°。

进一步的，所述的仿生灌水器流道单元的长度范围为2～2.5mm，宽度为范围1.8～2.2mm，流道深度范围为0.8～1.1mm。

进一步的，所述的背鳍流道与出口流道的连通流道外侧壁面呈弧形结构呈圆弧形，圆弧半径范围为0.4～0.6mm。

进一步的，所述的出水口位于仿生灌水器本体的正面；所述的入水口位于仿生灌水器本体的背面。

进一步的，所述的入水口处设置有入水栅格。

进一步的，所述依次串联的若干个仿生灌水器流道单元中设置有弧形的转向流道，转向流道的一端连接上一级仿生灌水器流道单元的出口流道，另一端连接下一级仿生灌水器流道单元的入口流道。