新型微灌產(chǎn)品介紹.doc

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1、新型微灌產(chǎn)品簡(jiǎn)介一、華中科技大學(xué)、武漢大學(xué)的技術(shù)與產(chǎn)品華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)和武漢大學(xué)水資源與水電工程技術(shù)兩個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)研究人員組成聯(lián)合課題組，自1996年至今，在國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目、863重大專項(xiàng)和重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化基金以及國(guó)家自然科學(xué)基金等一批國(guó)家級(jí)項(xiàng)目資助下，對(duì)微灌產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與快速制造進(jìn)行了深入系統(tǒng)研究：構(gòu)建了微灌產(chǎn)品快速低成本制造理論與方法，通過了水利部和湖北省分別組織的兩次科技成果鑒定，認(rèn)為整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；對(duì)實(shí)施微灌的關(guān)鍵功能部件（灌水器和過濾器）進(jìn)行了創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，形成了系列產(chǎn)品，通過了水利部質(zhì)檢部門的性能檢測(cè)，并進(jìn)行多點(diǎn)多

2、作物的示范應(yīng)用；在微灌產(chǎn)品的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)和快速開發(fā)方面，獲4項(xiàng)發(fā)明專利、2項(xiàng)實(shí)用新型專利和2項(xiàng)軟件著作權(quán)，還有2項(xiàng)發(fā)明專利受理。以上成果構(gòu)成了實(shí)施微灌的成套技術(shù)與產(chǎn)品，極大地提升了微灌新產(chǎn)品的自主研發(fā)能力，項(xiàng)目“生態(tài)農(nóng)業(yè)滴灌關(guān)鍵部件快速低成本開發(fā)方法及其系列產(chǎn)品”和“HW系列新型結(jié)構(gòu)滴灌產(chǎn)品的研制與應(yīng)用”分別獲得2006年湖北省科學(xué)技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)和教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。1、技術(shù)介紹構(gòu)建的微灌產(chǎn)品低成本快速設(shè)計(jì)開發(fā)方法，是指利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)、快速成形與快速制模等先進(jìn)技術(shù)，形成微灌產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、優(yōu)化、驗(yàn)證到生產(chǎn)的成套解決技術(shù)，能夠大大降低微灌新產(chǎn)品的開發(fā)成本和開發(fā)周期。下表

3、是新構(gòu)建設(shè)計(jì)與開發(fā)方法與傳統(tǒng)開發(fā)方法的比較情況。表4.新構(gòu)建的低成本快速開發(fā)方法與傳統(tǒng)方法的對(duì)比情況比較項(xiàng)目傳統(tǒng)方法新方法技術(shù)原理首先經(jīng)過產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具制作、樣品加工、性能測(cè)試等過程。完成上述步驟后，如果性能參數(shù)不能滿足要求，則需要修改模具，重新制作。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段，利用三維造型軟件參數(shù)化（提高開發(fā)效率）設(shè)計(jì)出產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和內(nèi)流道結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)所需尺寸隨意控制產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及內(nèi)流道結(jié)構(gòu)；并采用數(shù)值模擬技術(shù)，可視化了產(chǎn)品的內(nèi)流道，為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了可靠的依據(jù)。在上述設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，利用快速成形（RP/RT）制作出小批量的實(shí)驗(yàn)用節(jié)水產(chǎn)品，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)節(jié)水產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及內(nèi)流道結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品定型后

4、，采用注塑模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)和注塑流動(dòng)模擬軟件，設(shè)計(jì)出節(jié)水產(chǎn)品注塑模具，得出用以加工模具的二維圖紙，再生產(chǎn)出模具就可進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)了。成本高大大降低設(shè)計(jì)開發(fā)成本（2500人民幣左右）開發(fā)周期較長(zhǎng)（1～2年）大大降低新產(chǎn)品的開發(fā)周期（5～10天）產(chǎn)品性能產(chǎn)品性能不穩(wěn)定、可靠性差在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段，不但可以很大程度的提高節(jié)水產(chǎn)品的性能，而且可以根本上避免重復(fù)開發(fā)的過程。技術(shù)含量沒有成熟、可靠的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)方法可以依據(jù)。利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和快速成形與快速制模技術(shù)，技術(shù)成熟、可靠。意義時(shí)代不同為新型生態(tài)農(nóng)業(yè)節(jié)水產(chǎn)品的推廣應(yīng)用過程奠定了基礎(chǔ)；增強(qiáng)了企業(yè)的研發(fā)能力，同時(shí)使我們的產(chǎn)品更具有競(jìng)

5、爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。2、微灌新產(chǎn)品（1）灌水器1）渦流灌水器（簡(jiǎn)稱滴箭）圖1.渦流滴箭產(chǎn)品●產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與工作原理該灌水器的流道創(chuàng)造性地引入錐腔結(jié)構(gòu)，錐腔為橫穿圓柱體的通腔，其軸線垂直于圓柱體軸線，五個(gè)錐腔均勻排列，相鄰的兩個(gè)錐腔軸向相反，大圓端面為進(jìn)水端，小圓端面出水；進(jìn)水段、出水段以及連接錐腔的引水段為直方槽，整體流道呈外鑲型；出水末端為一個(gè)垂直于來水方向的圓溝槽，進(jìn)水端面由直方槽切斷，出水端面起到止水的作用；圓溝槽的下方為雙錐箭矢狀的固定底座，其橫截面呈“十”狀。●產(chǎn)品的特點(diǎn)該灌水器主要借助五個(gè)錐腔實(shí)現(xiàn)消能目的，水流在五個(gè)錐腔中形成了復(fù)雜的立體漩渦，有較大的局部水頭損失。同一般的渦流不同的是

6、，此時(shí)水流的流態(tài)主要表現(xiàn)為連續(xù)的渦體。由于其流態(tài)指數(shù)x在0.4左右，壓力變化并沒有引起流量太大的波動(dòng)，所以灌水器出水均勻、穩(wěn)定；另一方面正是由于立體的連續(xù)漩渦使水流中的固相物難以沉積，從而保證了灌水器較好的抗堵塞能力?！駪?yīng)用場(chǎng)合及使用說明該滴箭灌水器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、易使用，廣泛適用于定株種植瓜果、花卉、盆景和蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物的節(jié)水灌溉，它具有更高的出水均勻度以及良好的抗堵塞能力。安裝時(shí)，滴箭的流道部分套上塑料管，并通過接頭與毛管相連。使用時(shí)，直接將滴箭的固定部分插入作物的根部附近即可。滴箭的間距可以很方便地根據(jù)作物的密度進(jìn)行調(diào)整，因此具有很強(qiáng)的靈活性。2）預(yù)沉式抗堵塞灌水器(簡(jiǎn)稱預(yù)

7、沉滴頭)●產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與工作原理本灌水器的流道部分創(chuàng)造性地采用了雙面流道結(jié)構(gòu)。進(jìn)水端面上的流道由多個(gè)尺寸相對(duì)較大的沉淀槽組成，沉淀槽之間通過一段較小的通道相連接，在最后一個(gè)沉淀槽處通過一個(gè)圓孔和出水端流道相連接，出水端流道為環(huán)狀的平面迷宮式流道，單元結(jié)構(gòu)為鋸齒形，斷面為矩形。配合上下兩個(gè)蓋帽，組成了最終的雙面流道。圖2.預(yù)沉滴頭產(chǎn)品●產(chǎn)品特點(diǎn)本灌水器的流道分布在一個(gè)中間片圓柱體的上下面上，兩面流道由一個(gè)通孔連接起來，其流態(tài)指數(shù)為0.5左右，保證了較高的出水均勻性和較好的抗