灌水器是滴灌系统中最关键的设备,其性能的优劣直接决定灌溉质量和滴灌工程的造价。灌水器性能的指标主要有流量系数和流态指数,而评价灌水器性能的主要指标为制造偏差系数,灌水器的性能指标取决于灌水器的结构参数。灌水器的性能取决于灌水器本身的结构参数,主要包括流道形式、流道断面面积、流道断面形式及流道长度。研究灌水器流道结构参数与其性能之间的相互关系对于科学设计灌水器具有重要应用价值。本文首先通过室内测试,从5种待测的滴灌带中选择了一种水力性能较好的流道结构形式,然后采用FEMLAB软件对其进行数值模拟研究,分析其流道内部压力、流速分布与能量转化规律,并得出以下主要结论:(1)FEMLAB能够较好地模拟灌水器流道内部水流压力、流速分布和变化规律,能量转化规律,该软件是灌水器流道结构形式与性能研究的重要工具。FEMLAB软件是COMSOL公司生产的一个专业有限元数值分析软件包,是基于偏微分方程的科学和工程问题进行建模和仿真计算的交互开发环境系统。主要有结构力学模块、电学模块、热力学模块、化学模块和地球物理模块等,它最大的特色就是图形使用者能以模型加工所有观点来操作,而且图形界面也是建构模型最简单的方法,将模型直接用图形的形式表现出来可以更加直观的了解灌水器的内部水流运动。(2)灌水器流量与流道长度呈负相关关系,而与流道断面面积呈正相关关系。通过对三种不同断面面积的矩形流道结构的模拟分析发现,当断面面积不变的情况下,相同工作压力的灌水器流量随着灌水器的单元数的增加而减小;当灌水器的单元数相同时,其流量随着流道断面面积的增大而增大。(3)灌水器流道内部点流速与进口压力的关系非常明显在流道断面面积和单元数相同的条件下,随着压力的增加,流道内各点的流速均有所增加,流速与压力呈正相关关系。当选择的点越远离进口或出口,即选取的点越靠近流道中央,则该点流速受入口压力的影响越小。反之,当选取的点越靠近出口或入口时,其点流速受压力变化影响趋势显著增强。