滴灌系统支管压力调节器开发和试验研究

我中心2006届硕士研究生臧丽花同学，在导师吴普特研究员的指导下，经过三年努力完成了滴灌系统支管压力调节器开发和试验研究

                                摘 要

    稳定的压力是滴灌系统安全运行和实现较高灌溉质量的前提，因此滴灌系统安装压力调节装置是非常必要的。压力调节器是滴灌系统中主要的调压设备之一。因为灌水均匀度是针对整个灌水小区而言，另外支管数目少，安装维护工作量小，所以在灌水小区入口（支管）安装压力调节器在保证灌溉质量的前提下可能更经济。因为目前缺少适合支管使用的压力调节器产品，所以该项研究具有一定的实用价值。
    本文设计了3种结构形式的压力调节器，在对实验样品试验和理论分析相结合的基础上，分析了结构特征对其水力学性能和结构特征、调压部件参数对调压性能的影响，并取得了如下主要研究结论：
    1、支管压力调节器为实现调压、稳流的目标应采用不同于毛管压力调节器的结构形式，且根据流通量和液体在规定压力条件下的流速确定结构尺寸参数。
    2、压力调节器通过执行部件（导流盖和内芯）在压力水头差的作用下产生位移压缩弹簧，改变流道中过水断面面积，增加局部水头损失，从而达到压力调节器出口端压力稳定在一定的范围的目标。可以通过同时改变管道中流速与过水断面面积的方式，实现调压和稳流的目的。
    3、依据上述调压原理，本文设计提出了三种结构形式的压力调节器，在进口压力为0.10～0.35MPa时，出口压力均控制在0.15MPa以内，流量为3.4～7m3/h。其中结构3在压力调节和流量调节方面都优于其它两种结构，在进口压力为0.10～0.35MPa时，出口压力均控制在0.085～0.144MPa，流量为3.4～6.6m3/h。结构3在进口压力为0.05～0.20MPa时其流态指数为0.2016，稳流作用明显。
    4、断面面积、流道长度、调节部件（弹簧）参数是影响压力调节器的主要因素。通过试验分析认为流道结构形式、弹簧刚度对压力调节的影响程度最大，过流面积、弹簧长度次之。