高效节水的滴灌技术在我国的应用日益广泛,对推动节水事业的发展和农业现代化起到了重要作用。由于国外的技术壁垒,国内在滴灌灌水器内微观水力性能方面的研究也较少,对灌水器内水流流态、水力性能及消能机理等了解不够,缺乏滴头流道结构参数和流道设计等重要技术指标,滴灌灌水器质量长期徘徊不前,严重制约了滴灌的发展。本研究拟采用显微摄像和图像处理技术(PTV),对滴头流道内水流(压力、流速和流态)进行测试,结合现代流体计算动力学和边界层理论,建立反映滴头流道水流水力特性的动力学模型,对不同结构形式滴灌灌水器内的微观水力性能进行研究,探讨不同结构形式滴头的内部水流运动规律,为滴灌灌水器的设计及管理提供理论依据。
高效节水的滴灌技术在我国的应用日益广泛,对推动节水事业的发展和农业现代化起到了重要作用。由于国内在滴灌灌水器内微观水力性能方面的研究较少,对灌水器内水流流态、水力性能及消能机理了解不够,缺乏滴头流道结构参数和流道设计等重要技术指标,滴灌灌水器质量长期徘徊不前,严重制约了滴灌的发展。本研究利用自主开发的滴灌灌水器水力性能综合试验平台,采用显微摄像和图像处理技术,对长流道滴头、迷宫式滴头和压力补偿式滴头等常用滴头结构形式与其水力性能的关系进行了室内研究,实测了上述灌水器流道内流场的压力、流速等的分布状况,为科学分析滴头内水流流态和水流的运动规律提供了宝贵的实验资料;结合现代流体计算动力学和边界层理论,建立了反映滴头流道水流水力特性的动力学模型,对不同结构形式滴灌灌水器内的微观水力性能进行了研究,探讨了不同结构形式滴头的内部水流运动规律;基于上述试验结果和理论分析,提出了微管流道和迷宫流道滴头两种常用滴灌灌水器的流量与其结构关系计算公式。在上述研究的基础上,开发出了相应的微压灌水器,并在地下滴灌系统进行了生产性应用,初见成效。以上研究成果,为滴灌灌水器的设计及管理提供了重要的技术参考。