一体化压力补偿式热塑性弹性材质滴头设计与试验

• Published in: 农业工程学报 Vol. 35; no. 21; pp. 60 - 68
• Main Authors: 杨小坤, 牛文全, 张亮
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西北农林科技大学水土保持研究所,杨凌712100%山东春雨节水灌溉设备有限公司,济南,271100 01.11.2019; 西北农林科技大学水利与建筑工程学院,杨凌,712100%西北农林科技大学水利与建筑工程学院,杨凌712100
• Subjects: 计算流体力学; 热塑性弹性体; 堵塞; 流量; 结构设计; 一体化压力补偿滴头; 压力
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2019.21.008

S275.6; 为克服硅胶片类压力补偿式滴头"回收难"的问题,设计开发了一种含热塑性弹性体的全塑料材质的一体化压力补偿式滴头.基于压力补偿式滴头流量补偿原理及计算流体力学数值计算方法,对一体化滴头关键结构参数齿尖角、流道宽度、流道深度、流道单元个数开展正交设计试验,通过Ansys15.0软件对滴头迷宫流道结构进行确定,以参数组合齿尖角34°,流道宽度0.4 mm,流道深度0.4 mm,流道单元数12个,进行滴头试制并对其补偿性能及抗堵塞性能进行测试.结果表明:该一体化压力补偿滴头流态指数为0.07,起调压力为35 kPa,补偿区间为35～300 kPa,属于恒流灌水器-压力补偿滴头范畴;与国内滴头相比,设计滴头的水力性能更优;在低压堵塞试验中,一体化压力补偿式滴头具有更好的抗堵塞性能,当泥沙浓度为1.0 g/L,灌水15次后,一体化压力补偿滴头与另外两种普通迷宫流道滴头的相对流量分别下降至93.1％、54.2％、81.8％,一体化压力补偿滴头的抗堵塞性能明显优于普通迷宫流道滴头.该滴头研发周期短、成本低、便于回收利用,是传统滴头的良好替代品.该研究可为一体化压力补偿式滴头结构设计、相关产品研发提供参考.