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滴灌是解决农业灌溉缺水的最有效技术之一,但其灌水器的堵塞与运行成本高的问题严重地限制了该技术的推广应用。本文在国家863重大专项等项目资助下,研制了滴灌灌水器实验室综合水力性能试验平台,构建了成套的灌水器抗堵塞性能评价方法与理论,揭示了工作水压对灌水器内流场流态及堵塞性能的影响规律,分析和指出了工作水压对灌水器堵塞影响的根本原因。在上述研究基础上,设计发明了一种动态水压滴灌系统,重点研究了该系统下灌水器抗堵塞性能的变化规律。在灌水器水力性能测试平台与评价方法方面:构建了灌水器实验室综合水力性能测试平台,建立了灌水器抗堵塞性能快速评价实施方法,定义了部分堵塞条件下的堵塞率的计算方法,修正了堵塞条件下的均匀度计算公式;在三种新型灌水器强化堵塞试验基础上,系统分析了堵塞率和均匀度的变化规律及其适用条件。在工作水压对灌水器流态特征的影响规律方面:实施了6种灌水器21组工作水压下的流量与压力特性试验,获得了不同的压力分组模式的灌水器流态指数,并分析了工作水压对不同流道形式灌水器流态指数的影响规律;计算和分析了工作水压对灌水器内流场平均流速和雷诺数的影响规律,结果显示灌水器内流场的雷诺数介于200-1800之间,达到紊流时的雷诺数远小于常规尺度下的临界值。在工作水压对灌水器抗堵塞性能影响方面:实施了7种灌水器在8组工作水压下强化堵塞试验,分析了工作水压对灌水器抗堵塞能力的影响规律,并从平均流速的角度揭示了工作水压影响灌水器抗堵塞性能的根本原因;发现当平均流速大于1.25m/s时,固体颗粒难以在灌水器内沉积,对流量影响较小;当平均流速小于1.25m/s时,大流量的压力补偿式灌水器和涡流流态灌水器具有较强的抗堵塞能力。在动态水压滴灌系统方面:采用自动控制与变频技术,实施了多种动态水压模式的自动控制,试验研究了多种灌水器在动态水压条件下的压力与流量特性以及堵塞性能,分析了动态水压模式与振幅对灌水器流量与抗堵塞性能的影响规律;结果发现动态水压具有明显的“压力滞后”现象,导致灌水器流量明显小于等效工作水压下的流量值;强化堵塞试验结果显示,动态水压能明显地降低灌水器的堵塞程度,当动态水压振幅为4mH2O左右时灌水器的抗堵塞性能最优。综上所述,本文从灌水器实验室综合水力性能测试平台、灌水器抗堵塞性能快速评价理论与方法、工作水压对灌水器流态和堵塞性能的影响等方面进行了系统的研究,发明了具有更强抗堵性能的动态水压滴灌系统,研究成果将为新型灌水器的开发以及滴灌工艺的选择提供重要的理论和技术指导。