射流脈沖三通制造技術

本發明專利技術公開一種射流脈沖三通，由一個進口段、一個射流元件與兩個出口段組成。應用于微灌系統時，進口段與支管連接，射流元件位于進口段與出口段之間，兩個出口段各連接一條毛管，水流由支管經過進口段進入射流元件，由射流元件產生脈沖水流，使水流按照一定頻率間歇性地在兩條毛管內切換流動，在毛管內形成脈沖水流，毛管內的脈沖水流進入灌水器，在灌水器內形成強烈的紊動與沖擊水流，增強灌水器的抗堵塞能力與灌水均勻性。本發明專利技術具有結構簡單、可靠性、耐久性強的特點。可采用現有微灌三通的材質、加工設備與方法，一次注塑成型，加工工藝簡單，制造成本低，安裝使用方便。可廣泛適應于大田作物、蔬菜、林果業等灌溉的需求。?

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于農業節水灌溉
，涉及微灌系統的毛管連接三通，具體涉及射流脈沖二通。
技術介紹
脈沖微灌具有抗堵塞性能強、灌水均勻度高的特點，受到世界各國的廣泛關注與應用。脈沖發生器是將微灌系統中的壓力水流變成脈沖水流的核心裝置，現有脈沖發生器一般通過電子脈沖裝置、脈沖電磁閥或橡膠、塑料膜、彈簧等彈性材料產生脈沖水流。電子脈沖裝置、脈沖電磁閥等裝置造價相對較高，安裝、使用、維護相對復雜，往往需要電子相關專業人員進行操作與維護，而微灌系統的使用者大多為當地農戶，缺乏相應的操作、維護技能；微灌系統一般運行時間較長，橡膠、塑料膜、彈簧等彈性材料在長時間、高頻率的頻繁往復運行過程中，易于疲勞，甚至損壞；脈沖頻率取決于彈性材料的剛度和初始壓縮量，長時 間運行將導致彈性材料剛度和彈性模量發生變化，彈性減退，靈敏性、可靠性會不同程度的下降，從而影響脈沖微灌系統的持久運行與使用；彈性材料的使用勢必增加脈沖發生器的結構復雜性，對機械密封性、制造精度、可靠性及耐久性提出更高的要求。申請號為201010196385. 5的中國專利“脈沖式低功耗滴灌自動控制裝置及其控制方法”，公開了一種由脈沖式電磁閥、控制器、計時器等組成的脈沖式低功耗滴灌自動控制裝置，通過控制器驅動電磁閥控制滴灌的脈沖頻率。申請號為201110074154. I的中國專利“脈沖滴灌系統”，公開了一種脈沖閥，由閥體、進水口、進水腔、導桿、閘體、出水腔、閘體推拉彈簧、出水口、控制腔、隔膜拉簧等組成，通過進水腔的有壓水流推動隔膜，拉伸隔膜拉簧，擠壓閘體推拉彈簧，推動閘體打開出水口。利用隔膜拉簧拉動隔膜復位，推拉彈簧拉動閘體復位，封閉出水口，實現脈沖滴灌。申請號為97232713. 4的中國專利“微灌脈沖發生器”，公開了一種由型芯、橡膠囊、殼體組成的脈沖發生器。通過橡膠囊的膨脹積蓄能量，打開出水口。利用橡膠囊的彈性作用恢復原狀，封閉出水口，實現脈沖滴灌。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種結構簡單，造價低，抗堵塞能力強，使用壽命長，利用射流反饋振蕩技術形成脈沖水流的射流脈沖三通。本專利技術采取的技術解決方案是一種射流脈沖三通，其特征在于一種射流脈沖三通，其特征在于由一個進口段、一個射流元件與兩個出口段組成；所述射流元件包括射流噴嘴、信號作用口 I、信號作用口 II、側壁I、側壁II、反饋通道I、反饋通道II、信號入口I、信號入口 II、射流空間、分流劈、輸出口 I、輸出口 II、輸出道I、輸出道II ;射流元件最前端是噴嘴，噴嘴連接在進水段的末端；所述噴嘴兩邊的側壁上分別對稱設置信號作用口I和信號作用口 II，噴嘴后是一段前小后大形狀的射流空間，射流空間的兩側分別為側壁I和側壁II ;所述分流劈位于射流空間的末端，并將射流空間的末端分割成為輸出口 I和輸出口 II ;所述輸出口 I的外側壁上設置信號入口 I，輸出口 II的外側壁上設置信號入口II，通過反饋通道I從外側連通信號作用口 I與信號入口 I，通過反饋通道II從外側連通信號作用口 II與信號入口 II ;輸出口 I的后面連接輸出道I，輸出口 II的后面連接輸出道II;所述進口段前端與微灌系統支管連接；所述出口段共有兩條，分別與射流元件的輸出道I和輸出道II連通，所述出口段尾部各連接一條毛管，毛管上安裝若干灌水器。為形成二維射流，盡可能減少能量損失，保證射流元件同側壁的作用面積，保持射流的穩定性，所述射流噴嘴、反饋通道I、反饋通道II、射流空間、輸出口 I、輸出口 II的橫截面為矩形。為方便射流振蕩三通與微灌系統毛的連接，所述出口段為前方后圓的通道，出水口為圓形，分別位于兩條出口段的末端，出口段上設置有毛管連接件。為方便射流振蕩三通與微灌系統支管的連接，所述進口段是一段前圓后方的通道，圓形進水口位于進口段的最前端，進口段上設置有支管連接件。 所述噴嘴寬度是噴嘴左側壁與右側壁的間距，噴嘴寬度的值域為4 mm 25mm ’位差是噴嘴的左側壁與射流空間的側壁I之間的最小距離或噴嘴的右側壁與射流空間的側壁II之間的最小距離，位差與噴嘴寬度的比值為I :0. 3 I :2 ;劈距是噴嘴至分流劈頂端的長度，劈距與噴嘴寬度的比值為I :3 I :12 ;張角是射流空間的側壁I與噴嘴左側壁的夾角或射流空間的側壁II與噴嘴右側壁的夾角，張角為6° 20° ;噴嘴深度為噴嘴正面與背面的間距，噴嘴深度與噴嘴寬度的比值為I :1 I :3。本專利技術工作時，支管中的壓力水流由進水口進入進口段，通過噴嘴形成射流，進入射流空間，由于射流元件幾何結構的微小不對稱性及射流本身存在的紊亂，射流的卷吸和兩側壁面之間的干涉效應將不對稱，在射流兩側產生壓差，推動射流的偏轉，將產生附壁效應，貼附于射流空間的一側壁面上，沿壁面流動，到達該側的射流輸出口。假設射流首先附壁于側壁I，并沿該壁面流動，到達輸出口 I，一部分水流進入輸出道I，通過出口段尾端的出水口 I進入與其相連的毛管；另一部分水流會通過輸出口 I處的信號入口 I進入反饋通道I，經過反饋通道I到達信號作用口 I，作用于射流噴嘴處的水流，使射流發生偏轉，附壁于側壁II，沿該側壁面流動至輸出口 II。此時一部分水流進入輸出道II，通過出口段尾端的出水口 II進入與其相連的毛管；另一部分水流則通過輸出口 II處的信號入口 II進入反饋通道II，經過反饋通道II到達信號作用口 II，作用于射流噴嘴處的水流，使射流再次發生偏轉，水流恢復到側壁I輸出，形成一次脈沖過程。如此循環往復，通過射流元件的水流換向，分別在兩條毛管內產生持續的脈沖水流。本專利技術的有益效果本專利技術由于應用射流振蕩技術，切換射流方向，在毛管內形成脈沖水流，毛管內的脈沖水流進入灌水器，在灌水器內形成強烈的紊動與沖擊水流，增強灌水器的抗堵塞能力與灌水均勻性；省去現有脈沖微灌系統中常用的電子脈沖裝置、脈沖電磁閥、橡膠、塑料膜、彈簧等彈性結構體，簡化了脈沖微灌系統的結構，使得脈沖發生器的運行更為可靠、持久；射流振蕩三通無需任何附加裝置，可采用現有微灌三通常用的制造材質，開發射流振蕩三通模具，即可利用現有微灌三通的加工工藝、方法與設備進行注塑、力口工與成型，加工工藝簡單，制造成本較低，安裝使用方便。本專利技術能夠構造多種形式的脈沖微灌系統，可廣泛適應于大田作物、蔬菜、林果業等灌溉的需求。附圖說明下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。圖I是本專利技術實施例的正剖面圖。圖2是實施例的三維示意圖。圖3是實施例與支管、毛管的連接示意圖。圖4是實施例的CFD模擬附壁效果圖。圖5是實施例的CFD模擬附壁效果圖。圖中，I.進水口 2.射流噴嘴3.信號作用口 I 4.信號作用口 II 5.偵^壁I 6.側壁II 7.反饋通道I 8.反饋通道II 9.信號入口 I 10.信號入口 II11.射流空間12.分流劈13.輸出口 I 14.輸出口 II 15.輸出道I 16.輸出 道II 17.出水口 I 18.出水口 II 19.毛管連接件B.噴嘴寬度S.位差L.劈距 Θ.張角E.進口段 F.射流元件O.出口段T.射流脈沖三通Z.支管M.毛管D.灌水器具體實施例方式實施例I :參照圖2，射流脈沖三通由一個進口段E、一個射流元件F與兩個出口段O組成。參照圖I，射流元件F包本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種射流脈沖三通，其特征在于：由一個進口段（E）、一個射流元件（F）與兩個出口段（O）組成；所述射流元件（F）包括射流噴嘴（2）、信號作用口Ⅰ（3）、信號作用口Ⅱ（4）、側壁Ⅰ（5）、側壁Ⅱ（6）、反饋通道Ⅰ（7）、反饋通道Ⅱ（8）、信號入口Ⅰ（9）、信號入口Ⅱ（10）、射流空間（11）、分流劈（12）、輸出口Ⅰ（13）、輸出口Ⅱ（14）、輸出道Ⅰ（15）、輸出道Ⅱ（16）；射流元件（F）最前端是射流噴嘴（2），射流噴嘴（2）連接在進水段（E）的末端；所述射流噴嘴（2）兩邊的側壁上分別對稱設置信號作用口Ⅰ（3）和信號作用口Ⅱ（4），射流噴嘴（2）后是一段前小后大形狀的射流空間（11），射流空間（11）的兩側分別為側壁Ⅰ（5）和側壁Ⅱ（6）；所述分流劈（12）位于射流空間（11）的末端，并將射流空間（11）的末端分割成為輸出口Ⅰ（13）和輸出口Ⅱ（14）；所述輸出口Ⅰ（13）的外側壁上設置信號入口Ⅰ（9），輸出口Ⅱ（14）的外側壁上設置信號入口Ⅱ（10），通過反饋通道Ⅰ（7）從外側連通信號作用口Ⅰ（3）與信號入口Ⅰ（9），通過反饋通道Ⅱ（8）從外側連通信號作用口Ⅱ（4）與信號入口Ⅱ（10）；輸出口Ⅰ（13）的后面連接輸出道Ⅰ（15），輸出口Ⅱ（14）的后面連接輸出道Ⅱ（16）；所述進口段（E）前端與微灌系統支管（Z）連接；所述出口段（O）共有兩條，分別與射流元件（F）的輸出道Ⅰ（15）和輸出道Ⅱ（16）連通，所述出口段（O）尾部各連接一條毛管（M），毛管上安裝若干灌水器（D）。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王新坤，
申請(專利權)人：江蘇大學，
類型：發明
國別省市：