一體化壓力補償式熱塑性彈性材質滴頭設計與試驗

摘要：為克服硅膠片類壓力補償式滴頭"回收難"的問題,設計開發了一種含熱塑性彈性體的全塑料材質的一體化壓力補償式滴頭。基于壓力補償式滴頭流量補償原理及計算流體力學數值計算方法,對一體化滴頭關鍵結構參數齒尖角、流道寬度、流道深度、流道單元個數開展正交設計試驗,通過Ansys15.0軟件對滴頭迷宮流道結構進行確定,以參數組合齒尖角34°,流道寬度0.4 mm,流道深度0.4 mm,流道單元數12個,進行滴頭試制并對其補償性能及抗堵塞性能進行測試。結果表明:該一體化壓力補償滴頭流態指數為0.07,起調壓力為35 kPa,補償區間為35~300 kPa,屬于恒流灌水器-壓力補償滴頭范疇;與國內滴頭相比,設計滴頭的水力性能更優;在低壓堵塞試驗中,一體化壓力補償式滴頭具有更好的抗堵塞性能,當泥沙濃度為1.0g/L,灌水15次后,一體化壓力補償滴頭與另外兩種普通迷宮流道滴頭的相對流量分別下降至93.1%、54.2%、81.8%,一體化壓力補償滴頭的抗堵塞性能明顯優于普通迷宮流道滴頭。該滴頭研發周期短、成本低、便于回收利用,是傳統滴頭的良好替代品。該研究可為一體化壓力補償式滴頭結構設計、相關產品研發提供參考。