【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于滴灌，涉及一種基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器。
技術(shù)介紹
1、滴灌是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)灌溉中節(jié)水效果最顯著的灌溉方式之一，灌水器控制每株作物的灌溉水量和濕潤(rùn)面積，是滴灌系統(tǒng)的核心部件。當(dāng)灌水器發(fā)生堵塞時(shí)，灌水器的流量發(fā)生改變，致使滴灌系統(tǒng)灌溉均勻性下降、作物產(chǎn)量下降，而一旦灌水器發(fā)生完全堵塞，灌水器流量為0，致使整個(gè)滴灌系統(tǒng)報(bào)廢。受水資源短缺以及水資源環(huán)境污染影響，再生水、微咸水、高含沙水等非常規(guī)水源逐漸用作農(nóng)業(yè)灌溉水源，灌水器堵塞已成為制約當(dāng)前滴灌技術(shù)發(fā)展最主要的問(wèn)題。滴灌灌水器工作特性主要包括水力性能與抗堵性能，二者均需滿(mǎn)足使用要求，但這兩個(gè)特性是矛盾的，追求水力性能極致的情況下其抗堵性能將非常差，而追求抗堵性能極致的情況下其水力性能將非常差。因此針對(duì)高含沙水灌溉條件，在保證水力性能的前提下，設(shè)計(jì)具有優(yōu)良抗堵性能的灌水器非常必要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器，借鑒沙漠風(fēng)流形成的新月形沙丘結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新月形沙丘中置分形結(jié)構(gòu)，更適應(yīng)于高含沙水灌溉條件；致力于在保證水力性能的前提下具有較高抗堵性能。
2、為了達(dá)到上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
3、一種基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器，包括灌水器貼片，所述灌水器貼片設(shè)置有基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵迷宮流道，基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵迷宮流道兩端分別設(shè)有進(jìn)水口和出水口；基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵迷宮流道由若干個(gè)流道單元依次串連而成；流道單元為軸
4、所述新月形沙丘中置分形結(jié)構(gòu)由迎水緩坡、新月端面和背水陡坡構(gòu)成，迎水緩坡凸出，背水陡坡凹陷，迎水緩坡的坡度小于背水陡坡的坡度；迎水緩坡和背水陡坡連接頂部形成新月端面。
5、進(jìn)一步的，所述桃心邊側(cè)結(jié)構(gòu)由兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的相切連接的起勢(shì)圓弧面和轉(zhuǎn)向圓弧面構(gòu)成。
6、更進(jìn)一步，桃心邊側(cè)結(jié)構(gòu)的兩個(gè)轉(zhuǎn)向圓弧面的延伸面交匯于新月形沙丘中置分形結(jié)構(gòu)的背水陡坡凹陷的中心區(qū)域。
7、進(jìn)一步的，所述入水直流段和出水直流段結(jié)構(gòu)和尺寸均相同，為矩形拉伸塊結(jié)構(gòu)。
8、進(jìn)一步的，基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵迷宮流道還包括圓弧過(guò)渡段，圓弧過(guò)渡段將轉(zhuǎn)向前的流道單元的出水直流段和轉(zhuǎn)向后的流道單元的入水直流段連接，使基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵迷宮流道形成轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)。
9、進(jìn)一步的，所述的進(jìn)水口為柵格式進(jìn)水口，所述出水口為矩形出水口；第一個(gè)流道單元與柵格式進(jìn)水口連接，最后一個(gè)流道單元通過(guò)直線過(guò)渡段與矩形出水口連接。
10、更進(jìn)一步，所述矩形出水口和基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵迷宮流道均位于抗堵灌水器貼片的正面，柵格式進(jìn)水口位于抗堵灌水器貼片的背面。
11、進(jìn)一步的，新月形沙丘中置分形結(jié)構(gòu)的迎水緩坡底部圓弧半徑為2~3mm，坡度范圍為50°~65°，背水陡坡底部圓弧半徑為1.5~2.5mm，坡度范圍為75°~85°；新月端面內(nèi)外圓弧弦長(zhǎng)半徑范圍為0.9~1.1mm，內(nèi)圓弧半徑范圍為0.6~0.8mm，外圓弧半徑范圍為0.5~0.7mm。
12、更進(jìn)一步，流道單元的長(zhǎng)度范圍為2~2.5mm，寬度范圍為1.8~2mm；入水直流段和出水直流段的寬度范圍為0.6~0.7mm，長(zhǎng)度范圍為0.2~0.4mm，深度范圍為0.8~1mm。
13、更進(jìn)一步，所述桃心邊側(cè)結(jié)構(gòu)的起勢(shì)圓弧面半徑范圍為2~3mm，轉(zhuǎn)向圓弧面半徑范圍為0.4~0.5mm。
14、本專(zhuān)利技術(shù)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所產(chǎn)生的有益效果為：
15、本專(zhuān)利技術(shù)提供一種適應(yīng)于高含沙水灌溉條件的基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器，自然界沙漠中單一方向風(fēng)流形成的新月形沙丘結(jié)構(gòu)具有降低風(fēng)阻的效果，借鑒這一現(xiàn)象設(shè)計(jì)新月形沙丘中置分形結(jié)構(gòu)，形成基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器，該灌水器具有較小的阻力；新月形沙丘中置分形結(jié)構(gòu)將單一水流先分為雙向水流再合流為單一水流，雙向水流合流于新月形沙丘中置分形結(jié)構(gòu)的背水陡坡中心區(qū)域時(shí)具有沖刷耗能的作用；該灌水器在適量消耗水流能量的同時(shí)可使顆粒物隨水流流出灌水器，顆粒物不易沉積并累積于灌水器流道內(nèi)部，在保證水力性能的前提下具有較高的抗堵性能。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器，其特征在于，包括灌水器貼片（1），所述灌水器貼片（1）設(shè)置有基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵迷宮流道（4），基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵迷宮流道（4）兩端分別設(shè)有進(jìn)水口和出水口；基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵迷宮流道（4）由若干個(gè)流道單元（5）依次串連而成；流道單元（5）為軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，包括桃心邊側(cè)結(jié)構(gòu)（8）、新月形沙丘中置分形結(jié)構(gòu)（9）、入水直流段（10）和出水直流段（11）；新月形沙丘中置分形結(jié)構(gòu)（9）位于桃心邊側(cè)結(jié)構(gòu)（8）內(nèi)側(cè)，桃心邊側(cè)結(jié)構(gòu)（8）和新月形沙丘中置分形結(jié)構(gòu)（9）形成對(duì)稱(chēng)的雙向分流流道；前一個(gè)流道單元（5）的出水直流段（11）與下一個(gè)流道單元（5）的入水直流段（10）相連接；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器，其特征在于，所述桃心邊側(cè)結(jié)構(gòu)（8）由兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的相切連接的起勢(shì)圓弧面（12）和轉(zhuǎn)向圓弧面（13）構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器，其特征在于，桃心邊側(cè)結(jié)構(gòu)（8）的兩個(gè)轉(zhuǎn)向圓弧面（13）的延伸面交匯于新月形沙丘中置分形結(jié)構(gòu)（9）的背水陡坡（16）凹陷的中心區(qū)
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器，其特征在于，所述入水直流段（10）和出水直流段（11）結(jié)構(gòu)和尺寸均相同，為矩形拉伸塊結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器，其特征在于，基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵迷宮流道（4）還包括圓弧過(guò)渡段（6），圓弧過(guò)渡段（6）將轉(zhuǎn)向前的流道單元（5）的出水直流段（11）和轉(zhuǎn)向后的流道單元（5）的入水直流段（10）連接，使基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵迷宮流道（4）形成轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器，其特征在于，所述的進(jìn)水口為柵格式進(jìn)水口（3），所述出水口為矩形出水口（2）；第一個(gè)流道單元（5）與柵格式進(jìn)水口（3）連接，最后一個(gè)流道單元（5）通過(guò)直線過(guò)渡段（7）與矩形出水口（2）連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器，其特征在于，所述矩形出水口（2）和基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵迷宮流道（4）均位于抗堵灌水器貼片（1）的正面，柵格式進(jìn)水口（3）位于抗堵灌水器貼片（1）的背面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器，其特征在于，新月形沙丘中置分形結(jié)構(gòu)（9）的迎水緩坡（14）底部圓弧半徑為2~3mm，坡度范圍為50°~65°，背水陡坡（16）底部圓弧半徑為1.5~2.5mm，坡度范圍為75°~85°；新月端面（15）內(nèi)外圓弧弦長(zhǎng)半徑范圍為0.9~1.1mm，內(nèi)圓弧半徑范圍為0.6~0.8mm，外圓弧半徑范圍為0.5~0.7mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器，其特征在于，流道單元（5）的長(zhǎng)度范圍為2~2.5mm，寬度范圍為1.8~2mm；入水直流段（10）和出水直流段（11）的寬度范圍為0.6~0.7mm，長(zhǎng)度范圍為0.2~0.4mm，深度范圍為0.8~1mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器，其特征在于，所述桃心邊側(cè)結(jié)構(gòu)（8）的起勢(shì)圓弧面（12）半徑范圍為2~3mm，轉(zhuǎn)向圓弧面（13）半徑范圍為0.4~0.5mm。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器，其特征在于，包括灌水器貼片（1），所述灌水器貼片（1）設(shè)置有基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵迷宮流道（4），基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵迷宮流道（4）兩端分別設(shè)有進(jìn)水口和出水口；基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵迷宮流道（4）由若干個(gè)流道單元（5）依次串連而成；流道單元（5）為軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，包括桃心邊側(cè)結(jié)構(gòu)（8）、新月形沙丘中置分形結(jié)構(gòu)（9）、入水直流段（10）和出水直流段（11）；新月形沙丘中置分形結(jié)構(gòu)（9）位于桃心邊側(cè)結(jié)構(gòu)（8）內(nèi)側(cè)，桃心邊側(cè)結(jié)構(gòu)（8）和新月形沙丘中置分形結(jié)構(gòu)（9）形成對(duì)稱(chēng)的雙向分流流道；前一個(gè)流道單元（5）的出水直流段（11）與下一個(gè)流道單元（5）的入水直流段（10）相連接；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器，其特征在于，所述桃心邊側(cè)結(jié)構(gòu)（8）由兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的相切連接的起勢(shì)圓弧面（12）和轉(zhuǎn)向圓弧面（13）構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器，其特征在于，桃心邊側(cè)結(jié)構(gòu)（8）的兩個(gè)轉(zhuǎn)向圓弧面（13）的延伸面交匯于新月形沙丘中置分形結(jié)構(gòu)（9）的背水陡坡（16）凹陷的中心區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器，其特征在于，所述入水直流段（10）和出水直流段（11）結(jié)構(gòu)和尺寸均相同，為矩形拉伸塊結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵灌水器，其特征在于，基于新月形沙丘結(jié)構(gòu)的抗堵迷宮流道（4）還包括圓弧過(guò)渡段（6），圓弧過(guò)渡段（6）將轉(zhuǎn)向前的流道單元（5）的出水直流段（11）和轉(zhuǎn)向后的流道單元（5）的入水直流段（10）連接...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳雪麗，韓超，馬睿佳，王禹，黃立陽(yáng)，李建素，趙俊生，李忠華，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中北大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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