具有排气功能的毛管末端自动冲洗阀设计与结构优化

来源：农业工程学报杂志2022年第6期北京时间：

作者：莫彦,赵新凯,王建东,张彦群,龚时宏,夏辉,李巧灵,王烨,

摘要：该研究创制一种具备自动排气功能（Auto-Exhaust function, AE）的毛管末端自动冲洗阀，以提高冲洗时长和冲洗水量。选取延时流道齿长和齿宽、上腔体容积和冲洗阀进口压力共4个因素，采用L18（37）正交试验设计18种规格的AE冲洗阀，并设置4种无排气装置（Non-Exhaust function, NE）的冲洗阀为对照，探究排气装置提升冲洗阀水力性能的作用机理和AE冲洗阀性能参数对试验因素的响应规律。结果表明，当进口压力为0.06～0.14 MPa时，AE冲洗阀的冲洗时长、冲洗水量和冲洗流速分别为18.2～67.7 s、3 904～12 367 mL和0.88～1.40 m/s。冲洗时长和水量与流道齿长、齿宽和上腔体容积均为正相关关系，与进口压力为负相关关系，冲洗流速只与进口压力有关，为正相关关系。流道齿长、齿宽和上腔体容积对冲洗时长和水量影响显著，进口压力对冲洗时长和流速影响显著（P0.05）。AE冲洗阀能自动排出上腔体中的空气，增加蓄水容积，使其冲洗时长和水量分别比NE冲洗阀提高83.5%与75.4%以上。综合考虑延时流道抗堵塞性能、冲洗时长和水量等因素，推荐AE冲洗阀流道齿长、齿宽、上腔体容积和进口压力分别为1.2 mm、2.2 mm、19.1 mL和0.06 MPa，其冲洗时长和水量分别是NE冲洗阀的2.8和2.7倍，是进口冲洗阀的7.4和7.0倍，为67.7 s、12 194 mL。研究结果可为具有排气功能的毛管末端自动冲洗阀的研发提供依据。

关键词：灌溉, 堵塞, 冲洗, 自动排气, 时长, 水量, 流速