本发明专利技术公开一种射流振荡滴灌灌水器,由进水槽、射流元件和流道体组成,进水槽设有滤窗并与射流元件进口连通,射流元件出口与流道体进口连通,流道体末端为出水槽。应用射流附壁与负压控制振荡技术,驱使水流在两条流道内间歇性流动,实现持续的振荡与脉冲过程,在流道内形成强烈的紊动与冲击水流,增强灌水器的抗堵塞能力与灌水均匀性。省去现有滴灌脉冲发生器的橡胶、塑料膜、弹簧等弹性体结构,具有结构简单、可靠性、耐久性强的特点。可采用现有滴灌灌水器的材质、加工设备与方法,一次注塑成型,加工工艺简单,制造成本低,安装使用方便。能够构造多种结构形式的振荡脉冲滴灌灌水器,可广泛适应于大田作物、蔬菜、林果业等灌溉的需求。?
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农业节水灌溉
,涉及滴灌灌水器,具体涉及射流振荡滴灌灌水器。
技术介绍
脉冲滴灌具有抗堵塞性能强、灌水均匀度高的特点,受到世界各国的广泛关注与应用。现有脉冲发生器是将滴灌系统中的压力水流变成脉冲水流的核心装置,脉冲发生器大都具有一个可膨胀及复位的弹性腔体,弹性腔体由橡胶、塑料隔膜或弹簧等弹性材料所构成。压力水流进入弹性腔体,腔体开始膨胀,随着压力水在腔体内不断积累,腔体膨胀到至极限时,在膜片或弹簧等作用下出水口被打开,腔体内的压力水流迅速通过出水通道泄 出,完成一次脉冲。当弹性腔体内的压力水被瞬间释放后,腔体在弹性作用下恢复原始状态,出水口被封闭,进入下一个脉冲过程。循环往复,形成脉冲水流。利用橡胶、塑料、弹簧等弹性材料的扩张与复位,来实现脉冲水流的目的。滴灌系统一般运行时间较长,弹性材料在长时间、高频率的频繁往复运行过程中,易于疲劳,甚至损坏;脉冲频率取决于弹性材料的刚度和初始压缩量,长时间运行将导致弹性材料刚度和弹性模量发生变化,弹性减退,灵敏性、可靠性会不同程度的下降,从而影响脉冲滴灌系统的持久运行与使用;弹性材料的使用势必增加脉冲发生器的结构复杂性,对机械密封性、制造精度、可靠性及耐久性提出更高的要求。申请号为201210074776. 9的中国专利“一种振荡脉冲滴灌灌水器及滴灌方法”公开了一种具有正反馈式振荡脉冲发生器的滴灌灌水器,其脉冲发生器拥有双反馈通道,通过将各自输出口的压力信号反馈到同侧的控制口,实现射流的切换,形成脉冲水流。申请号为201210074708. 2的中国专利“一种射流脉冲滴灌灌水器及滴灌方法”公开了一种不对称结构的正反馈式射流脉冲滴灌灌水器,其脉冲发生器具有单反馈通道,通过将直输出口的压力信号反馈到直射流侧的控制口,实现射流向斜输出口的切换,而通过不对成结构使射流返回直输出口,形成脉冲水流。正反馈式振荡脉冲发生器的振荡脉冲频率高,设计与应用时较难掌握。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单,造价低,抗堵塞能力强,使用寿命长,利用射流控制振荡技术形成脉冲水流的射流振荡滴灌灌水器。本专利技术采取的技术解决方案是一种射流振荡滴灌灌水器,其特征在于由进水槽、射流元件和流道体组成,进水槽设有滤窗并与射流元件的进口连通,射流元件的出口与流道体的进口连通;所述射流元件由喷嘴、控制通道、控制端口 I、控制端口 II、射流空间、侧壁II、侧壁I、分流劈、输出口 I、输出口 II组成;射流元件的最前端是喷嘴,喷嘴出口两边的侧壁上分别设置控制端口 I和控制端口 II,控制端口 I和控制端口 II由控制通道连通,喷嘴后是一段前小后大形状的射流空间,射流空间的两侧分别为侧壁II和侧壁I,分流劈位于射流空间的末端,并将射流空间的末端分割成为输出口 I和输出口 II。所述进水槽由进水口虑窗与收缩段组成,进水通过进水口虑窗后进入收缩段,收缩段后面连接喷嘴3。所述流道体由两条流道与出水槽组成,两条流道分别与射流元件的两个输出口连通,其中输出口 I与流道I连通,输出口 II与流道II连通;所述流道体的末端设置出水槽。流道结构形式可以是迷宫式、绕流式、长流道式、孔口等流道形式。所述喷嘴宽度是喷嘴左侧壁与右侧壁的间距,喷嘴宽度的值域为O. 4 mm 3mm ;位差是喷嘴的侧壁II与射流空间的左侧壁之间的最小距离或喷嘴的右侧壁与射流空间的侧壁I之间的最小距离,位差与喷嘴宽度的比值为I :0. 3 I :1. 5 ;所述劈距是喷嘴至分流劈顶端的长度,劈距与喷嘴宽度的比值为I :3 I :15 ;张角是射流空间的侧壁II与喷嘴的左侧壁的夹角或射流空间的侧壁I与喷嘴的右侧壁的夹角,张角为6° 20° ;喷嘴深度为喷嘴正面与背面的间距,喷嘴深度与喷嘴宽度的比值为I :1 I :2。 所述流道体末端的出水槽设置一个或两个;当设置两个出水槽时,出水槽I位于流道I末端,出水槽II位于流道II末端;当设置一个出水槽时,则去掉出水槽I与出水槽II之间的隔板,将出水槽I与出水槽II连通成为一个出水槽。所述分流劈顶端可以为尖劈形或凹弧形,流道I和流道II可以成直线型排列或U型排列。本专利技术工作时,毛管中的压力水流由滤窗进入进水槽,通过射流喷嘴形成射流,射流在通过喷嘴后进入射流空间,由于射流元件几何结构的-微小不对称性及射流本身存在的紊乱,射流的卷吸和两侧壁面之间的干涉效应将不对称,在射流两侧产生压差,这一压差推动射流的偏转,将产生附壁效应,贴附于射流空间的一侧壁面上,沿壁面流动,到达该侧的输出口。假设射流首先附壁于侧壁I,并沿该壁面流动,到达输出口 I,通过流道I尾端的出水槽滴出。此时,射流的卷吸作用,将在控制端口 I处产生负压,随着射流的持续,负压将通过控制通道传递到控制端口 II,作用于控制端口 II 一侧的射流,在射流的两侧产生压差,使射流发生偏转,附壁于侧壁II的壁面,沿该侧壁面流动至输出口 II。同样地,由于射流的卷吸作用,将在控制端口 II处产生负压,随着射流的持续,负压将通过控制通道传递到控制端口 I,作用于控制端口 I 一侧的射流,在喷嘴射流的两侧产生压差,使射流再次发生偏转,水流恢复到侧壁I的壁面,沿该侧壁面流动至输出口 I,形成一次振荡脉冲过程。如此循环往复,通过射流元件的水流振荡,分别在两条流道内产生脉冲水流。本专利技术的有益效果本专利技术由于应用控制射流振荡技术,切换射流方向,驱使水流在两条流道内间歇性流动,实现持续的振荡过程,在流道内形成强烈的紊动与冲击水流,有益于冲刷流道,提高固化物输运能力,增加灌水器的抗堵塞能力;水流的强烈紊动保证了灌水器具有高效的消能效果,有利于降低灌水器的流态指数,滴水更加均匀;省去现有脉冲滴灌灌水器的橡胶、塑料膜、弹簧等弹性体结构,简化了脉冲滴灌灌水器的结构,使得脉冲发生器的运行更为可靠、持久;射流元件采用负压控制换向,振荡脉冲频率易于掌握,便于开发满足不同振荡频率需求的脉冲滴灌灌水器。射流振荡滴灌灌水器无需任何附加装置,材质可与现有常用滴灌灌水器材质相同,只需开发射流振荡滴灌灌水器模具,即可采用现有滴灌灌水器或滴灌管带的加工工艺、方法与设备进行注塑、加工与成型,加工工艺简单,制造成本较低,安装使用方便。本专利技术能够构造多种结构形式的脉冲滴灌灌水器,可广泛适应于大田作物、蔬菜、林果业等灌溉的需求。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图I是本专利技术实施例I的正剖面图。图2是实施例I的射流元件部分的放大示意图。图3是实施例I的三维示意图。图4是本专利技术实施例2的正剖面图。图5是实施例2的射流元件部分的放大示意图。·图6是实施例2的三维示意图。图中,I.进水口虑窗 2.收缩段 3.喷嘴 4.控制通道 5.控制端口 I6.控制端口II 7.射流空间8.侧壁II 9.侧壁I 10.分流劈 11.输出口 I12.输出口 II 13.流道I 14.流道II 15.出水槽I 16.出水槽II B.喷嘴宽度S.位差L .劈距 Θ .张角E.进水槽F.射流元件C.流道体具体实施例方式实施例I : 参照图I和图3,该实施例所示的射流振荡滴灌灌水器由进水槽E、射流元件F和流道体C组成,进水槽E设有滤窗I并与射流元件F的进口连通,射流元件F的出口与流道体C的进口连通;所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种射流振荡滴灌灌水器,其特征在于:由进水槽(E)、射流元件(F)和流道体(C)组成,进水槽(E)设有滤窗(1)并与射流元件(F)的进口连通,射流元件(F)的出口与流道体(C)的进口连通;所述射流元件(F)由喷嘴(3)、控制通道(4)、控制端口Ⅰ(5)、控制端口Ⅱ(6)、射流空间(7)、侧壁Ⅱ(8)、侧壁Ⅰ(9)、分流劈(10)、输出口Ⅰ(11)、输出口Ⅱ(12)组成;射流元件(F)的最前端是喷嘴(3),喷嘴(3)出口两边的侧壁上分别设置控制端口Ⅰ(5)?和控制端口Ⅱ(6),控制端口Ⅰ(5)和控制端口Ⅱ(6)由控制通道(4)连通,喷嘴(3)后是一段前小后大形状的射流空间(7),射流空间(7)的两侧分别为侧壁Ⅱ(8)和侧壁Ⅰ(9),分流劈(10)位于射流空间(7)的末端,并将射流空间(7)的末端分割成为输出口Ⅰ(11)和输出口Ⅱ(12)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:王新坤,
申请(专利权)人:江苏大学,
类型:发明
国别省市:
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