波涌阀的水力性能试验研究

针对我国丘陵山区机修梯田地的灌溉特点,运用水力学原理开发研制了波涌灌溉的核心设备—波涌阀。运用正交试验设计方法在田间进行灌水试验,结果表明:波涌阀前调节阀入口压力是影响波涌阀阀片转换的主导因素;波涌阀阀片的密闭止水效果、阀片的启闭定位等各项性能指标均满足波涌灌溉设备的性能要求,该设备具有较高的实用性和可操作性。

波涌灌溉核心设备——波涌阀的研究

波涌灌溉技术是20世纪70年代末发展起来的地面灌水新技术。该系统一般由水源、波涌阀、自控器和田间输配水管道等组成。根据我国丘陵山区机修梯田地的灌溉特点,运用水力学原理开发研制了波涌灌溉的核心设备—波涌阀。经过田间灌水试验,结果表明:波涌阀阀片的密闭止水效果、阀片的启闭定位等各项性能指标均满足波涌灌溉设备的性能要求,该设备具有较高的实用性和可操作性。

波涌阀密封性能的优化设计

波涌阀以水力为其驱动力,主要用于水利、节水灌溉,由于本身结构的特点和安装环境的限制,出现了灌溉水在阀腔间和轴向泄漏量较大的现象。根据所建立的泄漏量公式,应用Matlab优化工具箱,以泄漏量最小为目标函数,以密封面两端压力差、密封面间摩擦力、密封面流量和O型圈胶料的硬度为边界约束条件,建立优化数学模型,进行优化设计,并对优化结果进行分析。

波涌灌溉阀的多孔管设计

多孔管是波涌灌溉换向阀后的输配水管道,它的设计既要满足沟灌和畦灌的兼容性要求,又要满足沟(畦)之间的灌水均匀度要求。针对农作物种植的沟(畦)特点和自制波涌灌溉换向阀的过水特性,在选定多孔管管材的基础上,运用图解法和相应的水力学原理建立了多孔管输配水分析模型,得到了可同时满足孔间距和孔开度调节范围要求的设计参数。田间试验结果表明,各项设计参数均满足灌溉要求。该设计方法也可用于其他波涌灌溉换向阀的多孔管设计。

波涌灌溉中的虹吸式时间调节控制器设计

虹吸式时间调节控制器是通过利用调节浮子室的进水流量与虹吸管排水流量来实现虹吸间歇定时排水,在波涌阀中起到水力自动调节作用的装置。根据自制波涌阀的过水特点以及灌溉需要,通过分析周期供水时间、进水流量以及排水流量三者建立数学模型,确定虹吸式时间调节控制器的各参数,并对该装置进行无级调节分析。经试验证明各项设计参数满足灌溉要求,该虹吸式时间调节控制器也可为其他波涌阀的设计作参考。