灌水器产品性能的好坏直接影响微灌系统的灌水质量和使用寿命,其堵塞与开发、运行成本高的问题使得微灌技术的推广应用受到一定限制。如何实现灌水器试验样件的快速制造是开发具有自主知识产权新型灌水器的关键问题之一。本文在国家863重大专项等项目资助下,构建了灌水器结构快速定型的快速制造成套技术,揭示了灌水器迷宫流道的局部阻力特征与流道结构、工作水压、流场特征之间的变化规律,分析了不同流道断面尺寸及流道结构对灌水器堵塞的影响规律,研究了在微压条件下灌水器的流态特征、出水均匀度及其抗堵塞性能,并提出了一种变过流截面压力补偿结构的新型流道,为新型灌水器开发与性能评价奠定了理论和技术基础。在灌水器产品快速制造方面：构建了灌水器“一体式”、“分体式”快速制造方法以及小批量快速制造方法的成套技术,可用于不同类型灌水器产品结构的快速定型；系统分析了快速成形得到的灌水器产品样件表面台阶效应引起的粗糙度变化规律对灌水器结构定型精度的影响规律。在灌水器内流道局部阻力特征方面：针对五种产品的流道结构形式（齿形流道、矩形流道、菱形绕流流道、矩形绕流流道和涡流流道）分别设计1-5个流道单元的试验件,并进行了快速制造；实施了试验件在9组工作水压下的压力-流量试验,分析了流道结构、工作水压、流场特征对局部阻力特征的影响规律；比较了各流道结构局部阻力系数的试验计算值与经验值,发现对于具有复杂形状的流道,应视为一个流道整体来计算局部水头损失。在灌水器结构对堵塞性能的影响规律方面：设计并制造了6种流道结构形式13种流道断面尺寸的组合流道板,实施了从16mH20-2mH20的8组工作水压条件下的清水及强化堵塞试验；试验结果表明,0.4mm的断面深度尺寸仍可以保证6种流道形式都不容易发生堵塞；流道的宽度与深度之比大于2：1时灌水器可以获得较好的抗堵塞性能。在灌水器微压特性方面：试验发现,补偿式滴头在微压阶段补偿效果较常压时差；部分补偿式滴头由于启动临界水压的存在,导致出水均匀度也较差,但超过启动水压后则与常压时基本一致；非补偿式滴头、滴箭和滴灌带产品在微压时的出水均匀度与常压时相比没有明显变化；在强化堵塞试验中微压与常压时灌水器堵塞率有很大变化,Plastro黑色滴头、Netafim灰色滴头与大禹节水三角滴灌带这三种产品在微压条件下的抗堵塞性能良好。在新型压力补偿式灌水器的快速制造方面：提出了一种新型流道结构形式,能够直接实现流道内的过流截面随工作压力的变化而变化的压力补偿功能；设计了四组不同弹性挡片设置的流道,快速制造出流道放大模型的试验样件,并进行了压力-流量试验；试验发现等距、间隔分布弹性挡片,且挡片长度尺寸较大时,出水流量最小,并在4mH₂O～12mH₂O压力范围内具有较好的压力补偿效果。综上所述,本文对灌水器结构快速定型与快速制造、灌水器流道局部阻力特征、流道断面尺寸和结构对堵塞性能的影响以及灌水器微压特性等方面进行了系统深入的研究,同时提出了一种新型压力补偿式流道结构,研究成果将为具有自主知识产权新型灌水器的开发以及制造工艺的选择提供重要的理论和技术指导。