喷灌系统具有省水、省工、省地、保持水土、适应性强、增产和提高农作物品质等综合效益,使得其在世界上得到迅速的发展。然而喷灌系统的种类又有很多,需要我们根据各类喷灌系统的优缺点和结构特性进行综合考虑、权衡利弊,选择合理的喷灌系统方式。本文针对半固定管道式喷灌系统进行研究。本文对喷灌的系统进行具体的设计。首先,喷头型号的选择以及组合间距和运行方式的确定,对所选喷头型号验算,结果说明所选喷头符合要求。其次,管道系统的整体布置,管道的管材、结构尺寸、连接形式的设计以及水力计算。最后,根据管网水力计算,选择合理的水泵并进行校核,校核表明所选水泵可以保证安全运行。本文运用三维建模软件SolidWorks建立喷头的三维模型,通过Gambit软件进行网格划分,导入Fluent软件对喷头内部进行水流运动情况的模拟,获得了其水流的速度场、压力场分布和能量转化,为进一步对喷头内部尺寸结构的优化和改进提供了理论依据。用数学递推微元法推导了支管入口压力较为精确的计算公式。通过精确公式的计算与前面几种经验近似法计算进行对比,验证了此公式计算结果更接近于实际值。为整个管道系统其它各个控制点压力水头计算的提供基础,也是计算系统扬程的关键。本文运用图解法和MATLAB软件编程并绘画出泵和管道的性能曲线图。确定泵的最佳工况点位置,使得泵在较高的效率范围且稳定安全的运行,才能提高效率、节约能源,得到较高的经济效益,这种方法直接和形象地描述了工况点位置。