一种三通形分流绕流流道及基于该流道的灌水器制造技术

本发明专利技术提供一种三通形分流绕流流道及基于该流道的灌水器，属于农业节水灌溉设备技术领域，其中三通形分流绕流流道，包括：依次串联的多个流道腔，相邻的两个所述流道腔之间通过缩孔结构连通；所述流道腔内，在靠近流道腔的出口的正前方设有挡水结构；本发明专利技术的三通形分流绕流流道，液体在流道腔内部流通，液体经过挡水结构时，一方面进入到挡水结构内的液体通过突缩、分流耗能，未进入挡水结构的液体通过渐缩耗能，另一方面，进入到挡水件内部的液体在流出挡水件时通过与在过水通道内流动的液体对冲、掺混，使不同流速的水流相互耗能。

A three-way shunt flow passage and emitter based on the passage

【技术实现步骤摘要】
一种三通形分流绕流流道及基于该流道的灌水器
本专利技术涉及农业节水灌溉设备
，具体涉及一种三通形分流绕流流道及基于该流道的灌水器。
技术介绍
农业灌溉方式一般可分为传统的地面灌溉、普通喷灌以及微灌。传统地面灌溉以及普通喷灌的灌溉方式往往耗水量较大、水的利用率较低。现代农业微灌溉技术一般具有节水性能好、水的利用率高的优点。因此，随着我国农业灌溉的升级改造,大量农田采用微灌技术。现代农业微灌技术包括：微喷灌、滴灌、渗灌等。其中，滴灌是一种典型的经常被人们使用的微灌技术，滴灌可通过安装在毛管上的滴灌灌水器以滴水状出流的形式湿润作物表层及根系附近的土壤。滴灌灌水器流道可以有效消除其进口的多余能量，降低整个管网内灌水器的流量偏差率，保证出流均匀，而灌水器流道的结构和类型直接影响滴灌灌水器的灌水质量和稳流性能。因此，开展灌水器的流道结构的设计以及优化，对于提高滴灌灌水器整体性能和产品研发有着深远的意义。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一种具有良好的消能效果的三通形分流绕流流道及基于该流道的灌水器。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种三通形分流绕流流道，包括：依次串联的多个流道腔，相邻的两个所述流道腔之间通过缩孔结构连通；所述流道腔内，在靠近流道腔的出口的正前方设有挡水结构，所述挡水结构的两侧与所述流道腔的内壁之间具有过水通道，所述挡水结构的内部具有由中间朝向两侧分流的分流通道；所述挡水结构包括：第一挡水件，设置在所述挡水结构的一侧；第二挡水件，设置在与所述第一挡水件相对的所述挡水结构的另一侧，所述第一挡水件与所述第二挡水件之间形成朝向所述流道腔的进口的第一通道；分水件，阻挡在所述第一通道的正后方，并与所述第一挡水件和所述第二挡水件之间分别形成第二通道和第三通道，所述第二通道和所述第三通道均与所述第一通道连通，所述第二通道和所述第三通道的出口分别朝向两侧的所述过水通道。作为优选方案，所述挡水结构整体为圆柱形结构。作为优选方案，所述第一通道的中心线分别与所述第二通道和所述第三通道的中心线的夹角相同。作为优选方案，所述第一通道的中心线分别与所述第二通道和所述第三通道的中心线的夹角为120±5°。作为优选方案，所述流道腔的长度为L1，所述挡水结构的中心与所述流道腔的进口的距离为d1，所述d1为所述L1的1/2～3/4倍。作为优选方案，所述第一通道的进口宽度大于出口宽度，所述第二通道和第三通道的进口宽度大于出口宽度。作为优选方案，相邻的两个所述流道腔之间通过正对的两个尖齿构成的缩孔连通。作为优选方案，所述尖齿的迎水侧和背水侧与所述流道腔的内侧壁之间均为圆弧过渡。本专利技术提供一种灌水器，包括上述方案中任一项所述的三通形分流绕流流道。作为优选方案，依次串联的多个流道腔形成并排的至少两列流道单元，多列所述流道单元形成的整体的一端为进水口、另一端为出水口，所述进水口为栅格式进水口。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的三通形分流绕流流道，液体在流道腔内部流通，液体经过挡水结构时，部分液体进入到挡水结构内的分流通道，部分液体从挡水结构的两侧的过水通道流过。进入到挡水结构内的液体，在分流通道的第一通道的入口突缩，然后经第二通道和第三通道分流，液体在突缩和分流时会使液体耗能；另外，从挡水结构的分流通道内流出的液体，在朝向两侧的过水通道流出时，通过与在过水通道内流动的液体发生对冲、掺混，使不同流速的水流相互耗能，可进一步地进行剧烈地耗能；并且，由于从挡水结构的分流通道内流出的液体与在过水通道内流动的液体的对冲、掺混，将会有多个微小涡流产生，通过该微小涡流在一定程度上可对流道进行清洗，减缓堵塞；从挡水结构的分流流道内流出的液体与在过水通道内流动的液体经过对冲、掺混后，在两侧各形成一股，然后共同朝向流道腔的出口流动，并在缩孔的作用下再次对冲，进入到下一流道腔内。2.本专利技术提供的三通形分流绕流流道，挡水结构整体为圆柱形结构，其圆弧段与流道腔的内壁之间形成所述过水通道。3.本专利技术提供的三通形分流绕流流道，第一通道的中心线分别与第二通道和第三通道的中心线的夹角相同，液体在分流通道内进行耗能流通时，可将第一通道内的主流均匀的分散到第二通道和第三通道内。4.本专利技术提供的三通形分流绕流流道，第一通道的中心线分别与第二通道和第三通道的中心线的夹角为120±5°，从第二通道和第三通道流出的液体可沿两侧的过水通道与过水通道内的液体形成一股，然后共同朝向流道腔的出口流动。5.本专利技术提供的三通形分流绕流流道，流道腔的长度为L1，挡水结构的中心与流道腔的进口的距离为d1，所述d1为所述L1的1/2～3/4倍；液体从进口进入到流道腔内后，在流道腔内经过一段较长的直流道，通过该直流道可促进掺混完全发展进行耗能；另外，在该直流道的两侧，液体可形成两处涡流，并且该两处涡流处于动态变换状态，可对流道进行自清洗，减缓堵塞发生。6.本专利技术提供的三通形分流绕流流道，挡水结构内的第一通道的进口宽度大于出口宽度，第二通道和第三通道的进口宽度大于出口宽度；液体进入渐缩的通道后，通过渐缩能够使液体耗能，同时渐缩的通道还能够使液体进行加速，增强流出后的对冲、掺混。7.本专利技术提供的三通形分流绕流流道，缩孔结构通过两个相对的尖齿形成，从分流通道流出的液体与过水通道内的液体充分掺混后，通过冲刷尖齿，一定程度减缓堵塞，然后朝向流道腔的出口流动。8.本专利技术提供的三通形分流绕流流道，缩孔结构的迎水侧和背水侧与流道腔的内侧壁之间均为圆弧过渡，可减小过流速度零区的面积，利于齿尖后所形成的涡流进行自清洗，并减缓堵塞。9.本专利技术提供的灌水器，依据三通管、圆柱绕流现象以及植物管胞内的凹坑构造，利用水流由长直流道进入挡水结构进口处的突缩结构进行耗能，在挡水结构内通过渐缩流道进行加速流动和耗能，然后通过分流耗能，再使液体从挡水结构内流出，从挡水结构内流出的液体通过与两侧的过水通道内流动的液体进行对冲、掺混，从而进行剧烈的耗能；水流由长直流道进入挡水结构两侧的过水通道时，经过两侧的渐缩结构进行加速和耗能，然后在尖齿的根部通过与从挡水结构内流出的液体对冲、掺混进行耗能，使灌水器整体具有良好消能效果、出水均匀性好、过水面积大且流动死区少、可自清洗具有一定抗堵性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的灌水器的一种实施方式的内部结构主视图。图2为本专利技术的三通形分流绕流流道的局部放大图。图3为本专利技术的实施例的灌水器进行水力性能模拟得到的压力-流量关系曲线图。图4为本专利技术的实施例的三通形分流绕流流道的水流流线图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三通形分流绕流流道，其特征在于，包括：依次串联的多个流道腔(1)，相邻的两个所述流道腔(1)之间通过缩孔结构(2)连通；所述流道腔(1)内，在靠近流道腔(1)的出口的正前方设有挡水结构(3)，所述挡水结构(3)的两侧与所述流道腔(1)的内壁之间具有过水通道(4)，所述挡水结构(3)的内部具有由中间朝向两侧分流的分流通道；/n所述挡水结构(3)包括：/n第一挡水件(5)，设置在所述挡水结构(3)的一侧；/n第二挡水件(6)，设置在与所述第一挡水件(5)相对的所述挡水结构(3)的另一侧，所述第一挡水件(5)与所述第二挡水件(6)之间形成朝向所述流道腔(1)的进口的第一通道(8)；/n分水件(7)，阻挡在所述第一通道(8)的正后方，并与所述第一挡水件(5)和所述第二挡水件(6)之间分别形成第二通道(9)和第三通道(10)，所述第二通道(9)和所述第三通道(10)均与所述第一通道(8)连通，所述第二通道(9)和所述第三通道(10)的出口分别朝向两侧的所述过水通道。/n

【技术特征摘要】
1.一种三通形分流绕流流道，其特征在于，包括：依次串联的多个流道腔(1)，相邻的两个所述流道腔(1)之间通过缩孔结构(2)连通；所述流道腔(1)内，在靠近流道腔(1)的出口的正前方设有挡水结构(3)，所述挡水结构(3)的两侧与所述流道腔(1)的内壁之间具有过水通道(4)，所述挡水结构(3)的内部具有由中间朝向两侧分流的分流通道；
所述挡水结构(3)包括：
第一挡水件(5)，设置在所述挡水结构(3)的一侧；
第二挡水件(6)，设置在与所述第一挡水件(5)相对的所述挡水结构(3)的另一侧，所述第一挡水件(5)与所述第二挡水件(6)之间形成朝向所述流道腔(1)的进口的第一通道(8)；
分水件(7)，阻挡在所述第一通道(8)的正后方，并与所述第一挡水件(5)和所述第二挡水件(6)之间分别形成第二通道(9)和第三通道(10)，所述第二通道(9)和所述第三通道(10)均与所述第一通道(8)连通，所述第二通道(9)和所述第三通道(10)的出口分别朝向两侧的所述过水通道。


2.根据权利要求1所述的三通形分流绕流流道，其特征在于，所述挡水结构(3)整体为圆柱形结构。


3.根据权利要求1所述的三通形分流绕流流道，其特征在于，所述第一通道(8)的中心线分别与所述第二通道(9)和所述第三通道(10)的中心线的夹角相同。

【专利技术属性】
技术研发人员：王振华，邢少博，刘宁宁，李文昊，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：新疆;65