文丘里施肥器的控制方法及其控制装置制造方法及图纸

本申请涉及节水灌溉技术领域，尤其涉及一种文丘里施肥器的控制方法及其控制装置。所述控制方法包括：获取所述文丘里施肥器的结构参数；根据所述结构参数建立等比例模型；对所述等比例模型进行网格划分，根据得到的网格进行模拟，并得出对应网格处的运行参数；根据所述运行参数获取所述文丘里施肥器是否具有空化产生部位；当所述文丘里施肥器具有所述空化产生部位时，对所述空化产生部位所对应的结构参数进行优化，得到优化参数。本申请实现了对文丘里施肥器空化现象的发生进行检测及优化，从而控制文丘里施肥器空化现象的发生，以提高文丘里施肥器的吸肥效率，同时延长其使用寿命。

Control method and control device of Venturi fertilizer applicator

The application relates to the technical field of water-saving irrigation, in particular to a control method and a control device of a Venturi fertilizer applicator. The control method comprises acquiring the structural parameters of the Venturi fertilizer applicator, establishing an equal-scale model according to the structural parameters, meshing the equal-scale model, simulating the obtained grid and obtaining the operation parameters at the corresponding grid, and acquiring the Venturi fertilization according to the operation parameters. Whether the venturi fertilizer applicator has the cavitation generating part or not, when the venturi fertilizer applicator has the cavitation generating part, the corresponding structural parameters of the cavitation generating part are optimized, and the optimized parameters are obtained. The application realizes the detection and optimization of cavitation phenomena of Venturi fertilizer applicator, thereby controlling the occurrence of cavitation phenomena of Venturi fertilizer applicator, so as to improve the fertilizer absorption efficiency of Venturi fertilizer applicator and prolong its service life.

【技术实现步骤摘要】
文丘里施肥器的控制方法及其控制装置
本申请涉及节水灌溉
，尤其涉及一种文丘里施肥器的控制方法及其控制装置。
技术介绍
目前，由于文丘里施肥器具有无需外加动力、成本低廉、使用方便等优点，成为了应用最为广泛的一种施肥装置。但是，同时，文丘里施肥器也存在着压差损失过大、吸肥不畅等缺点，其中，当压差损失过大时，还会产生空化现象，具体为：当水流经过文丘里施肥器的收缩段时，横截面积减小，流速迅速增大，根据能量守恒原理，会在喉部产生巨大的负压，当负压绝对值小于当地水的饱和蒸汽压时，水就会汽化，产生气泡，且气泡随着水流的运动而溃灭，从而损失大量能量，同时还使吸肥的能力下降，并且空化现象的产生还会对文丘里施肥器的结构造成持久性、打击性的破坏，从而影响文丘里施肥器的使用寿命。
技术实现思路
本申请提供了一种文丘里施肥器的控制方法及其控制装置，以对文丘里施肥器空化现象的发生进行检测及优化，从而控制文丘里施肥器空化现象的发生，以提高文丘里施肥器的吸肥效率，同时延长其使用寿命。本申请的第一方面提供了一种文丘里施肥器的控制方法，包括以下步骤：步骤S1、获取所述文丘里施肥器的结构参数；步骤S2、根据所述结构参数建立等比例模型；步骤S3、对所述等比例模型进行网格划分，根据得到的网格进行模拟，并得出对应网格处的运行参数；步骤S4、根据所述运行参数获取所述文丘里施肥器是否具有空化产生部位；步骤S5、当所述文丘里施肥器具有所述空化产生部位时，对所述空化产生部位所对应的结构参数进行优化，得到优化参数。进一步地，所述步骤S1具体为：扫描所述文丘里施肥器以获取所述文丘里施肥器的结构参数。进一步地，所述步骤S3中，所述网格的尺寸为0.1mm。进一步地，所述步骤S3中，采用耦合隐式的计算方法得出对应网格处的所述运行参数。进一步地，所述步骤S5具体为：根据所述空化产生部位对应的结构参数设置试验参数；以所述试验参数作为所述文丘里施肥器的结构参数，并重复步骤S2～S4，以得到所述试验参数对应的所述空化产生部位，直至所述文丘里施肥器不具有空化产生部位；以所述文丘里施肥器不具有空化产生部位时所对应的所述试验参数作为优化参数。进一步地，在所述步骤S5之后，还包括：步骤S6、根据所述优化参数，通过3D打印技术制作优化的文丘里施肥器。更进一步地，在所述步骤S6之后，还包括：步骤S71、以所述优化的文丘里施肥器作为步骤S1中的所述文丘里施肥器，重复所述步骤S1至S4。更进一步地，在所述步骤S6之后，还包括：步骤S72、对所述优化的文丘里施肥器进行水力性能实验测试。本申请的第二方面提供了一种文丘里施肥器的控制装置，用于前述任一项所述的文丘里施肥器的控制方法中，所述控制装置包括：获取单元，所述获取单元用于获取所述文丘里施肥器的结构参数；模拟单元，所述模拟单元根据所述结构参数进行模拟，并得出对应的运行参数；判断单元，所述判断单元根据所述运行参数判断所述文丘里施肥器是否具有空化产生部位；优化单元，当所述文丘里施肥器具有所述空化产生部位时，所述优化单元对所述空化产生部位所对应的结构参数进行优化，得到优化参数；且所述获取单元、所述模拟单元、所述判断单元和所述优化单元依次电连接。进一步地，所述获取单元包括扫描模块，所述扫描模块用于扫描所述文丘里施肥器以获取所述文丘里施肥器的结构参数。本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：本申请提供了一种文丘里施肥器的控制方法，通过获取文丘里施肥器的结构参数，根据该结构参数建立等比例模型，再对该等比例模型进行网格划分，根据得到的网格进行模拟，并得出对应网格处的运行参数，然后根据前述运行参数获取文丘里施肥器是否具有空化产生部位，从而对文丘里施肥器空化现象是否发生进行了检测，或者对文丘里施肥器会不会发生空化现象进行了预测；再然后，若文丘里施肥器具有空化产生部位，则对空化产生部位所对应的结构参数进行优化，得到优化参数，从而实现了对文丘里施肥器的优化，加强了文丘里施肥器抗空化现象的能力，从而提高文丘里施肥器的吸肥效率，同时延长了其使用寿命。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。附图说明图1为一种现有的文丘里施肥器的剖切图；图2为本申请一种实施例所提供的控制方法的流程图；图3为本申请另一种实施例所提供的控制方法的流程图。附图标记：101-进口；102-出口；103-收缩段；104-喉部；105-扩散段；106-吸肥口。此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。具体实施方式下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。本申请实施例提供了一种文丘里施肥器的控制方法，用以对文丘里施肥器空化现象的发生进行检测及优化，从而控制文丘里施肥器空化现象的发生，进而提高文丘里施肥器的吸肥效率，同时延长其使用寿命。对于空化现象的描述在
技术介绍
中已作阐述，在此不再赘述。为了更好的理解本申请实施例，如图1所示，提供了一种现有的文丘里施肥器的剖切图，其中，示出了文丘里施肥器的进口101、出口102、收缩段103、喉部104、扩散段105及吸肥口106等，如图2所示，提供了本申请一种实施例的控制方法的流程图，结合图1及图2，下面对本申请实施例所提供的一种文丘里施肥器的控制方法的步骤进行具体说明：步骤S1、获取文丘里施肥器的结构参数，该结构参数具体可以包括：进口直径、出口直径，收缩段直径、扩散段直径、收缩角、扩散角、喉部直径以及喉部长度等对文丘里施肥器的性能起到比较关键作用的结构参数，获取文丘里施肥器的结构参数的方式可以包括：通过人工剖切的方式、扫描的方式等；步骤S2、根据上述结构参数建立等比例模型，具体可以利用三维制图软件，例如AutoCAD软件，根据步骤S1中获取的文丘里施肥器的结构参数进行等比例模型的建立；步骤S3、对上述等比例模型进行网格划分，根据得到的网格进行模拟，并得出对应网格处的运行参数，具体可以应用CFD数值模拟软件中的ICEM网格划分软件对步骤S2中建立得到的等比例模型进行网格划分，将前述得到的网格带入到fluent软件中进行模拟并计算求解，求解过程中，可以采用k-e模型中的realizable模型进行计算求解，并设置合理的、贴近实际的必要参数，例如一种参考的设置方式可以是：设置实验用纯水模拟，具体可以将Phase1设置为water，其密度设置为1000kg/cm3，黏滞系数设置为0.001kg/m-s，Phase2设置为vapor，其密度设置为0.02558kg/cm3，黏滞系数设置为1.26e-06kg/m-s；步骤S4、根据上述运行参数获取文丘里施肥器是否具有空化产生部位，具体的，该运行参数可以通过压力场云图、速度场云图以及相变云图直观的显示出来，文丘里施肥器是否具有空化产生部位以及空化产生部位具体位置可以通过前述三种云图清楚的显示出来，这样就可以确定文丘里施肥器是否发生了空化现象以及确定其空化产生部位，同时，前述云图还可以清楚的显示出空化发生的剧烈程度，具体的，可以设a为水占文丘里施肥器内部的占空比，当a<1时，说明文丘里施肥器发生了空化现象，a的数值越小，说明空化程度越大，反之，当a＝1时，则说明文丘里施肥器没本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种文丘里施肥器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、获取所述文丘里施肥器的结构参数；步骤S2、根据所述结构参数建立等比例模型；步骤S3、对所述等比例模型进行网格划分，根据得到的网格进行模拟，并得出对应网格处的运行参数；步骤S4、根据所述运行参数获取所述文丘里施肥器是否具有空化产生部位；步骤S5、当所述文丘里施肥器具有所述空化产生部位时，对所述空化产生部位所对应的结构参数进行优化，得到优化参数。

【技术特征摘要】
1.一种文丘里施肥器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、获取所述文丘里施肥器的结构参数；步骤S2、根据所述结构参数建立等比例模型；步骤S3、对所述等比例模型进行网格划分，根据得到的网格进行模拟，并得出对应网格处的运行参数；步骤S4、根据所述运行参数获取所述文丘里施肥器是否具有空化产生部位；步骤S5、当所述文丘里施肥器具有所述空化产生部位时，对所述空化产生部位所对应的结构参数进行优化，得到优化参数。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：扫描所述文丘里施肥器以获取所述文丘里施肥器的结构参数。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述网格的尺寸为0.1mm。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，采用耦合隐式的计算方法得出对应网格处的所述运行参数。5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S5具体为：根据所述空化产生部位对应的结构参数设置试验参数；以所述试验参数作为所述文丘里施肥器的结构参数，并重复步骤S2～S4，以得到所述试验参数对应的所述空化产生部位，直至所述文丘里施肥器不具有空化产生部位；以所述文丘里施肥器不具有空化产生部位时所对应的所述试验参数作为优化参数。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建东，王海涛，莫彦，杨彬，张彦群，王传娟，李巧灵，赵月芬，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11