微型小流量高抗堵塞分形流道滴灌带

任务来源：

技术领域：农村水利

技术来源：该技术是由中国农业大学水利与土木工程学院李云开教授团队在国家自然科学基金、北京市科技计划、水利部公益性行业专项等21项省部级以上课题经费资助下，历经16年的研发而获得。

技术原理

基于分形几何理论设计具有自组织特性的灌水器分形流道，实现灌水器流道内部全紊流设计。建立了多处理分级寻优的结构单元设计方法与基于抗堵塞评估指数的参数适配选择方法。提出了漩涡洗壁边界优化设计方法，增强近壁面剪切力，确定了灌水器流道近壁面流动剪切力控制阈值，并研发了分形流道系列灌水器新产品。

技术特色

（1）水力性能高。灌水器流道内部全紊流设计，流态指数ｘ均介于0.5～0.51。
（2）抗堵塞能力强。抗堵性能明显优于以色列Netafim公司产品，相同时间Dra比其高4.8～9.0%，分形流道灌水器系列产品也成为全球最抗堵灌水器。
（3）尺寸小，成本低。新产品长度仅为目前产品的1/2，使滴灌带壁厚可以更薄，滴灌带生产成本由原来的0.2元/ｍ降至0.15元/ｍ。
（4）几何参数少。只需确定流道的长、宽、深3个结构参数即可实现完整的流道设计。

技术指标

 （1）经甘肃瑞盛·亚美特高科技农业有限公司测试，新产品堵塞率较常规滴灌管/带降低42%以上、使用年限可以提升1倍左右，平均价格提升了0.27元/ｍ。
（2）经唐山市致富塑料机械有限公司测试，灌水器产品流量偏差系数在3.5%以内，比国内外一流企业同类型产品的抗堵塞能力高出4.8%～9.0%。
（3）经德邦大为（天津）灌溉装备有限责任公司测试，抗堵塞性能明显提升，滴灌带售价从现有的0.32元/ｍ提升到0.68元/ｍ。

应用范围及前景

该产品适宜广泛应用于温室大棚经济作物、蔬菜、花卉、茶园、果树、经济林木及大田作物等各类滴灌工程。
灌水器堵塞问题是滴灌领域的国际性难题。中国农业大学首次提出了完整的面向流量设计的分形流道灌水器设计理论与方法，构建了完整的面向流量设计的灌水器循环逐级优化设计流程，并以湍流分形特性以及分形几何构建复杂体的能力为基础，创新性地构建了灌水器分形流道，研发了分形流道系列灌水器新产品，具有巨大的推广应用前景。
典型应用案例：
甘肃景泰条山农场引黄滴灌工程。

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李云开

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