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灌水器是滴灌系统中的核心设备，它的性能和质量直接决定着灌溉系统的工作性能，其主要功能是消耗压力水的能量，使水滴均匀地出流。基于目前在国内广泛使用的灌水器流道结构形式基本呈现出单一模式的迷宫形流道的局面，本文基于圆柱绕流、突扩管与突缩管水力特性，提出了一种新型的灌水器结构--圆柱绕流滴灌灌水器。
首先本文参照迷宫式滴灌带的结构参数，建立了圆柱绕流灌水器模型。通过对模型进行数值模拟，得出流道内压力分布图与速度矢量图。速度矢量分布图显示，在流道两翼存在较大面积的低速区，容易造成堵塞。为了提高流道的抗堵性能，本文对灌水器结构进行优化，将两翼的尖角倒圆。其次，对优化后的流道形式采用正交试验设计方法，得到一系列的灌水器结构。通过对灌水器结构的数值分析，并对模拟结果进行回归统计分析后，得到各模型的流态指数和流量系数。再次，采用方差分析的方法对模拟结果进行分析，得出各结构参数对结果的影响因子，并拟合得到计算此类模型流态指数与流量的经验公式。然后，对灌水器流道进行两相流分析，观察固体颗粒在流道内的运动轨迹，在不影响灌水器水力性能的前提下，进一步优化结构，提高抗堵性能。最后，加工相应的灌水器产品进行水力性能试验来验证这类产品的水力性能。
通过正交试验和方差分析发现，灌水器流道深度与流道单元开口尺寸，对流量的影响显著；灌水器流道深度和圆柱圆心距离进口端水平距离对流态指数的影响最大。通过对灌水器两相流模拟发现，流道单元开口尺寸及流道深度两个因素与抗堵性能成正比，其值越小，抗堵塞性能越差；而圆柱圆心离进口端水平距离及流道宽度尺寸越小，抗堵性能越强；绕流圆柱直径越大，两翼低速区紊动越强烈，但是在两翼出现0速区，该因素对流道抗堵性能的影响有待进一步研究。通过对加工出的实体模型进行水力实验发现，灌水器水力性能优越，部分灌水器的流态指数小于0.5，在通过含颗粒直径接近流道最小断面1/3的浑水时，均未发生堵塞，有较强的抗堵塞性能；通过对实验数据分析发现，颗粒直径对流道堵塞影响最大，是灌水器堵塞的主要原因，其次是灌水器进口的工作压力。
圆柱绕流滴灌灌水器是一种水力性能优越，抗堵性强的新型灌溉设备，具有较强的实用性。