随着节水农业的深入开展,滴灌作为有效和先进的节水灌溉技术,受到国内外的关注与重视.由于其核心部件——迷宫型滴头流道的形状复杂且尺寸很小,使用传统的实验手段与方法对其内部速度场和流动规律进行研究存在一定困难,滴头流道的堵塞问题一直难以解决,严重地制约了滴灌技术的应用与发展.该文采用k-ε紊流模型和两层壁面函数法,应用FLUENT6.0软件对迷宫型滴头内的流道进行了数值模拟,得出滴头流道的流场分布图,揭示了流道内部的流动规律.数值计算结果表明,迷宫型滴头流道内存在的速度滞止区、涡旋区和低速区的存在是造成滴头堵塞的主要原因.在对流道内流线的特征和涡旋产生的机理进行深入分析的基础之上,该文提出依据流线形状设计"自清洗"型滴头的思想.该文以滴头流道内流场的三维数值模拟结果为基础,以减小非主流流动区域面积和避免出现过高速度区域为基本准则,对圆弧和V型迷宫滴头流道的结构形状进行优化设计,优化后的流道有效地消除流道中的滞止区和涡旋区,使得流道内速度分布趋于均匀以减少低速流动区域,使细小杂质可被水携带出滴头流道,消除杂质沉积的流体动力学条件,提高了滴头的抗堵性能.对优化后的滴头流道以不同的流动状态运行时的流动特性进行对比分析表明,层流运行时,近壁面的速度较低,抗堵性能不及紊流.该文建议此种迷宫型滴头流道应以大流量紊流流动状态运行为宜,以提高流道的抗堵性能.