灌水器是滴灌系统的关键部件,其质量和性能的好坏直接影响到滴灌系统的正常运行和使用寿命。灌水器的性能与其结构特性密切相关。本文通过数值模拟与试验相结合的方法,对齿形迷宫流道灌水器结构参数对水力性能、抗堵塞性能以及消能效果的影响等方面进行了研究。文中分析了直线段组成灌水器的结构形式,确定了齿宽a、齿底距b、齿高h、齿尖角θ1、齿底角θ2、θ3,齿尖参差j等7个结构控制参数。改变部分参数,确定了6种基本流道结构,得出以下主要结论:(1)齿尖参差j为0时,锯齿形流道设计应该选取齿宽a、齿底距b、齿高h为结构控制参数。(2)齿宽和齿底距均与流量系数及流态指数呈正相关,且齿宽较齿底距的影响更显著;当齿宽a<0.5mm时,齿高与流量系数和流态指数呈正相关关系,a>0.5mm时,齿高与流量系数和流态指数呈负相关关系。(3)当粒子速度在0.5m/s以下时,粒子易在齿底处进入旋涡,大于此速度时,则易进入主流区并被带出流道。齿底距或者齿高单独增大时,可降低粒子在流道中的停留时间与进入旋涡区的几率,有利于提高灌水器的抗堵塞性能。(4)随着流道长度的增加,流量与流量系数均逐渐减小。流态指数随着流道长度的增大有所减小,但变化不显著。流道内水头损失主要为局部水头损失,a/2h值对流道消能的影响最显著,a/2h越大,消能效果越差,流量越大,a/2h值越小,消能效果越好,流量越小。(5)在灌水器设计时,可通过增加齿宽或者齿高达到增大流量系数的目的;可通过减小齿宽、齿底距,或者当齿宽较大时,通过增大齿高,达到减小流态指数,提高灌水器的水力性能的目的。通过调节以上三个参数,选择截面面积较大,消能效果较好的尺寸组合,提高水力性能和抗堵塞性能。