水肥同步灌溉是滴灌的重要特点,施肥装置也是滴灌系统的主要装置之一。为了合理设计文丘里施肥器,提供理论依据,降低文丘里施肥器的水头损失,提高吸肥比,本文应用计算流体力学CFD软件,分别对进口直径为16mm、20mm、32mm和50mm的文丘里管、文丘里施肥器进行了数值计算分析,研究了结构参数(喉管收缩比、收缩段锥度、进口直径、扩大段锥度、喉管长度)对管内最小压力、临界吸肥压力、水头损失系数、吸肥比等的影响,确定了主要结构参数与水头损失系数、吸肥比的关系,并通过样品试验,初步确定了合理喉管收缩比、收缩段锥度、扩大段锥度和喉管长度的取值范围,并取得了以下主要结论：(1)文丘里管的流态指数x约为0.53,管内流态为紊流。结构参数变化对文丘里管流态指数x的影响较小,而对流速系数k的影响较大。当其他结构参数相同时,流速系数k随着进口直径的增大而不变,k值随着α的增大而减小,k值随λ1的增大而增大,进口直径对其影响较小。(2)文丘里施肥器管内最小压力发生在喉管进口端环壁面处。当进出口压力差过小,导致吸肥管倒流现象发生时,管内最小压力发生在吸肥腔壁面。文丘里管内最小压力与进出口压力差呈线性关系。由于进出口压力差太小时,文丘里施肥器出现吸肥口出流现象,造成流速、压力重新分布,此时管内最小压力非喉管进口端压力,而是吸肥腔壁面压力,文丘里施肥器△P～hmin关系曲线不是直线,而是折线。(3)临界压力差随着收缩段锥度的增大而增大,随进口直径的增大而减小,与收缩比二次抛物线关系,随着收缩比的增大,临界压力差先呈减小趋势,当收缩比达到0.4—0.6之间后达到最小,然后又呈增大趋势。(4)管内最小压力(真空度)与喉管收缩比、收缩锥度呈线性关系。在实际设计过程中,根据不同的驱动压力选择适宜的进出口压力差,并选择合适的收缩比,使更易形成较大的负压效果,为了获得最佳管内负压,应适当缩小收缩段锥度,适当增加喉段收缩比。(5)当压力条件满足吸肥要求时,吸肥量与喉管收缩比呈正相关关系,吸肥量随着喉管收缩比的增大而增大,当进口压力确定时,进出口压力差越大该趋势越明显,当进出口压力差固定时,随着进口压力的减小而该趋势更加显著。吸肥量与进出口压力差基本呈幂函数正相关关系,吸肥量随着进出口压力差的增大而增大,喉管收缩比越大,该增大趋势越显著。(6)可以用指数函数较好地描述喉管收缩比与吸肥比之间的关系,用幂函数能较好地描述喉管收缩比与水头损失的关系。在设计文丘里施肥器时,建议文丘里施肥器喉管收缩比宜选择0.25左右。