新型微灌产品介.docVIP

PAGE1 / NUMPAGES8 新型微灌产品简介 华中科技大学、武汉大学的技术与产品 华中科技大学材料成形与模具技术和武汉大学水资源与水电工程技术两个国家重点实验室的相关研究人员组成联合课题组，自1996年至今，在国家科技攻关计划项目、863重大专项和重点项目、国家农业科技成果转化基金以及国家自然科学基金等一批国家级项目资助下，对微灌产品的创新设计与快速制造进行了深入系统研究：构建了微灌产品快速低成本制造理论与方法，通过了水利部和湖北省分别组织的两次科技成果鉴定，认为整体技术达到国际先进水平；对实施微灌的关键功能部件（灌水器和过滤器）进行了创新结构设计，形成了系列产品，通过了水利部质检部门的性能检测，并进行多点多作物的示范应用；在微灌产品的创新结构和快速开发方面，获4项发明专利、2项实用新型专利和2项软件著作权，还有2项发明专利受理。以上成果构成了实施微灌的成套技术与产品，极大地提升了微灌新产品的自主研发能力，项目“生态农业滴灌关键部件快速低成本开发方法及其系列产品”和“HW系列新型结构滴灌产品的研制与应用”分别获得2006年湖北省科学技术发明二等奖和教育部科技进步二等奖。 1、技术介绍 构建的微灌产品低成本快速设计开发方法，是指利用计算机辅助设计、计算流体动力学、快速成形与快速制模等先进技术，形成微灌产品从设计、优化、验证到生产的成套解决技术，能够大大降低微灌新产品的开发成本和开发周期。下表是新构建设计与开发方法与传统开发方法的比较情况。 表4. 新构建的低成本快速开发方法与传统方法的对比情况 比较项目 传统方法 新方法 技术原理 首先经过产品设计、模具制作、样品加工、性能测试等过程。完成上述步骤后，如果性能参数不能满足要求，则需要修改模具，重新制作。 在产品的设计阶段，利用三维造型软件参数化（提高开发效率）设计出产品结构和内流道结构，可以根据所需尺寸随意控制产品结构及内流道结构；并采用数值模拟技术，可视化了产品的内流道，为产品的设计和优化提供了可靠的依据。在上述设计的基础上，利用快速成形（RP/RT）制作出小批量的实验用节水产品，进一步优化设计节水产品的结构及内流道结构。产品定型后，采用注塑模具计算机辅助设计系统和注塑流动模拟软件，设计出节水产品注塑模具，得出用以加工模具的二维图纸，再生产出模具就可进行大规模的生产了。 成本 高 大大降低设计开发成本（2500人民币左右） 开发周期 较长（1～2年） 大大降低新产品的开发周期（5～10天） 产品性能 产品性能不稳定、可靠性差 在产品的设计阶段，不但可以很大程度的提高节水产品的性能，而且可以根本上避免重复开发的过程。 技术含量 没有成熟、可靠的产品设计开发方法可以依据。 利用现代计算机技术和快速成形与快速制模技术，技术成熟、可靠。 意义 时代不同 为新型生态农业节水产品的推广应用过程奠定了基础；增强了企业的研发能力，同时使我们的产品更具有竞争优势。 2、微灌新产品 （1）灌水器 1）涡流灌水器（简称滴箭） 图1. 涡流滴箭产品●产品结构与工作原理 图1. 涡流滴箭产品 该灌水器的流道创造性地引入锥腔结构，锥腔为横穿圆柱体的通腔，其轴线垂直于圆柱体轴线，五个锥腔均匀排列，相邻的两个锥腔轴向相反，大圆端面为进水端，小圆端面出水；进水段、出水段以及连接锥腔的引水段为直方槽，整体流道呈外镶型；出水末端为一个垂直于来水方向的圆沟槽，进水端面由直方槽切断，出水端面起到止水的作用；圆沟槽的下方为双锥箭矢状的固定底座，其横截面呈“十” ●产品的特点 该灌水器主要借助五个锥腔实现消能目的，水流在五个锥腔中形成了复杂的立体漩涡，有较大的局部水头损失。同一般的涡流不同的是，此时水流的流态主要表现为连续的涡体。由于其流态指数x在0.4左右，压力变化并没有引起流量太大的波动，所以灌水器出水均匀、稳定；另一方面正是由于立体的连续漩涡使水流中的固相物难以沉积，从而保证了灌水器较好的抗堵塞能力。 ●应用场合及使用说明 该滴箭灌水器结构简单、体积小、易使用，广泛适用于定株种植瓜果、花卉、盆景和蔬菜等经济作物的节水灌溉，它具有更高的出水均匀度以及良好的抗堵塞能力。安装时，滴箭的流道部分套上塑料管，并通过接头与毛管相连。使用时，直接将滴箭的固定部分插入作物的根部附近即可。滴箭的间距可以很方便地根据作物的密度进行调整，因此具有很强的灵活性。 2）预沉式抗堵塞灌水器 (简称预沉滴头) ●产品结构与工作原理 本灌水器的流道部分创造性地采用了双面流道结构。进水端面上的流道由多个尺寸相对较大的沉淀槽组成，沉淀槽之间通过一段较小的通道相连接，在最后一个沉淀槽处通过一个圆孔和出水端流道相连接，出水端流道为环状的平面迷宫式流道，单元结构为锯齿形，断面为矩形。配合上下两个盖帽，组成了最终的双面流道。 图2. 预沉滴头产品●产品