收藏本站
《江苏大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

变量喷头喷灌均匀性及坡地喷灌模型研究

陈超  
【摘要】:变量喷洒喷头的研制是国家863计划项目“变量喷洒低能耗轻小型喷灌机组(项目号:2006AA100211)”主要研究内容之一。 变量技术是精确灌溉的关键技术,变量喷头是实现变量技术的途径之一。国内外虽已有大量关于变量喷头的研究,但现有变量喷头往往存在机构复杂,产品可靠性不高等问题。变量喷洒的实现方式也基本上是在原有摇臂式喷头主要结构参数不变的情况下,增加使喷头射程周期性变化的辅助装置,这种喷头普遍存在喷灌均匀性不高的问题。针对这一问题本文提出了使用异形喷嘴来改善变量喷头喷灌均匀性,并设计了一种出口为异形截面的出口可调式变量喷头。使用压力/流量调节机构改变喷头工作压力,使用出口可调装置改变喷头出口面积,通过两因素的同步调节,提高变量喷头的喷灌均匀性。同时本文研究了变量喷头在小坡度坡地上的水量分布特性,研究结果显示,在小坡度坡地上可使用变量喷头改善因地形因素造成的水量分布不均匀的难题。主要研究内容和创新成果有: 1.采用喷洒域形状和喷灌均匀性二个参数来评价变量喷头的水力性能。分析了影响喷头射程和喷灌强度的主要因素,测试了PY2系列喷头射程随工作压力、喷嘴出口面积和仰角的变化关系。通过对喷头瞬时喷灌强度的计算可知,调节单个因素改变喷头射程实现变量喷洒时,不同射程处喷灌强度必然会变化,导致喷头喷灌均匀性下降。 2.首次设计出适合摇臂式变量喷头的异形喷嘴——星形喷嘴。依据面积相同原则设计了四种形状的异形喷嘴,测量了各异形喷嘴流量系数、射程和末端水滴直径。结果表明,喷头工作压力变化时,星形喷嘴喷头射程变化范围较大,射程降低较少,不同压力时水量分布规律相近,能改善喷头低压力下的水量分布。试验对比了星形喷嘴变量喷头与圆形喷嘴变量喷头的水力性能,结果表明星形喷嘴可以解决变量喷头因射程变化引起的水量分布不均的问题。 3.首次研制了出口可调式变量喷头。为提高变量喷头喷灌均匀性,设计了BPY系列出口可调式变量喷头,使用压力/流量调节机构改变喷头工作压力,使用出口调节机构改变喷头出口面积,通过出口面积和喷头工作压力的同步调节实现均匀喷洒。通过相关理论对出口可调式变量喷头进行了可行性分析,分析了喷嘴出口面积、喷头射程和工作压力之间的关系。在大量试验研究基础上得出以下规律:实现方形喷洒域时,BPY20型喷头压力调节范围为0.54~1,BPY30型喷头压力调节范围为0.57~1,使用压力/流量调节机构变量喷头的压力调节范围为0.46~1;实现三角形喷洒域时,BPY30型喷头压力调节范围为0.33~1之间,BPY20型喷头压力调节范围为0.26-1之间,使用压力/流量调节机构变量喷头的压力调节范围为0.21~1之间。出口可调式变量喷头可在较小的压力变化范围内实现规定的喷洒域。 4.针对BPY20型和BPY30型两种变量喷头设计了基圆直径不同的三种出口可调装置。试验测量了三种出口可调装置对弹簧受力、喷嘴流量系数和形状系数、喷头射程等参数的影响。结果表明BPY20型可调装置最佳结构为基圆直径D=6mm,BPY30型可调装置最佳结构为基圆直径D=7mm。测量了出口可调式变量喷头的水力性能,通过与星形喷嘴变量喷头的对比知,出口可调式变量喷头能更好地实现预期喷洒域的喷洒,提高喷头喷灌均匀性。 5.依据水滴运动方程推导了平地水量分布向坡面水量分布转化的数学模型,通过对试验数据和计算数据的对比表明,在5°-20°范围内,转化模型和试验数据较吻合。研究小坡度坡地上喷灌问题时可采用该数学模型。通过对已有平地水量分布的转化,得到大量坡地喷灌的数据,为坡地喷灌研究提供试验依据。 6.首次研究了坡地用变量喷头射程和流量的控制模型。依据水量分布转化模型研究了不同坡度对喷头喷洒性能的影响。以10°坡地为研究对象,设计了符合地形特征的变量喷头,试验研究了变量喷头在坡地上水力性能。结果表明变量喷头可以改善因地形特征造成的上坡射程短、喷灌强度高,下坡射程远、喷灌强度低这一问题。
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S277.94

知网文化
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨继富;现代节水灌溉技术及发展方向[J];农业新技术;2003年04期
2 吴普特;冯浩;牛文全;赵西宁;;现代节水农业技术发展趋势与未来研发重点[J];中国工程科学;2007年02期
3 李久生;摇臂式喷头方形喷嘴水力性能的研究[J];灌溉排水;1987年03期
4 李英能,李久生,郭志新,刘新民,楼予红;节能异形喷嘴水力性能的研究及其研制[J];灌溉排水;1990年02期
5 黄修桥,高峰,王宪杰;节水灌溉与21世纪水资源的持续利用[J];灌溉排水;2001年03期
6 郄志红,练继建,吴鑫淼,王文元;喷灌水量分布的遗传神经网络模拟与组合均匀度计算[J];灌溉排水学报;2003年03期
7 严海军,金宏智;圆形喷灌机非旋转喷头流量系数的研究[J];灌溉排水学报;2004年02期
8 范兴科;吴普特;冯浩;汪有科;;全圆旋转摇臂式喷头的非圆形域喷洒[J];灌溉排水学报;2006年01期
9 许迪,康绍忠;现代节水农业技术研究进展与发展趋势[J];高技术通讯;2002年12期
10 钱正英;中国水资源战略研究中几个问题的认识[J];河海大学学报(自然科学版);2001年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 高小虎;辜再元;;喷灌技术在山体复绿工程边坡上的应用[A];工程绿化理论与技术进展——全国工程绿化技术交流研讨会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 韩文霆;变量喷洒可控域精确灌溉喷头及喷灌技术研究[D];西北农林科技大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 喻黎明;国内外几种主要喷头水力性能测试与评价[D];西北农林科技大学;2002年
2 潘林;非圆形域喷头调节器的内部流场研究及性能测试[D];华中农业大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张宪法,张凌云,于贤昌,张振贤;节水灌溉的发展现状与展望[J];山东农业科学;2000年05期
2 蒋晓茹;李红军;蔡淑红;冀连红;成铁刚;许宁;;华北平原井灌区农户灌溉行为调查分析[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年11期
3 吴宇佳;谢良商;黄勇平;;海南省节水农业发展问题研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2012年01期
4 吴现兵;孟霄;程伍群;张西平;绳莉丽;;灌溉渠道真实节水研究[J];安徽农业科学;2007年32期
5 吴端普;吴亚雄;洪秀勤;瓯美丽;吴天恩;;节水灌溉条件下乌龙茶需水规律及灌溉定额研究[J];安徽农业科学;2010年35期
6 赵养社;;基于无线传感器网络和GPRS网的灌溉系统研究[J];安徽农业科学;2011年07期
7 李琼;魏如檀;周小云;林丽珊;;1999~2010年中国节水农业研究的文献计量分析[J];安徽农业科学;2011年26期
8 崔奇峰;蒋和平;周宁;;我国现代农业建设的制约因素·探索与启示[J];安徽农业科学;2012年11期
9 郭万春;陈桂芬;宫鹤;刘洪岩;;基于无线传感网的土壤水分实时监测系统的设计[J];安徽农业科学;2012年22期
10 韩立岩;那婉姣;王亮;;节水灌溉技术研究[J];现代农业科技;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 伍德林;毛罕平;;浅析我国设施农业节水灌溉研究现状及发展[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 许迪;谢崇宝;;张掖节水型社会建设中的农业节水关键技术及集成模式[A];城乡饮用水水源安全问题与发展汇总[C];2009年
3 刘小刚;张富仓;杨启良;戈振扬;张彦;;节水灌溉条件下作物水肥高效利用研究进展[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 王庆成;刘霞;刘开昌;李宗新;张慧;;黄淮海地区水资源现状及夏玉米高产节水技术[A];中国作物学会栽培专业委员会换届暨学术研讨会论文集[C];2007年
5 石晓华;康文钦;樊明寿;;马铃薯非充分灌溉[A];马铃薯产业与科技扶贫(2011)[C];2011年
6 赵志军;程福厚;高彦魁;梁伟玲;;土壤含水量与梨叶片水分利用效率的关系研究[A];全国第四届梨科研、生产与产业化学术研讨会论文集[C];2005年
7 王明远;;循环经济背景下水资源立法的健全与完善[A];水资源可持续利用与水生态环境保护的法律问题研究——2008年全国环境资源法学研讨会(年会)论文集[C];2008年
8 于强;郑玉萍;;天津市地面沉降防治工作中的若干水资源管理问题分析[A];全国控制地面沉降学术研讨会论文集[C];2005年
9 杨兴洪;吴方卫;;论都市农业的节能减排[A];西部省区市社科联第四次协作会议暨西部发展能力建设论坛论文集[C];2011年
10 史宏志;范艺宽;刘国顺;沈笑天;李志;;烟草水肥耦合机理研究及应用[A];河南省烟草学会2008年学术交流获奖论文集(下)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨彩红;交替灌溉对间作群体水分利用特征的影响及其机理[D];甘肃农业大学;2010年
2 范凤翠;设施蔬菜控漏灌水机理与技术研究[D];河北农业大学;2010年
3 郑顺安;我国典型农田土壤中重金属的转化与迁移特征研究[D];浙江大学;2010年
4 金玉珍;激励喷嘴作用下纱线—气流场特性研究[D];浙江大学;2010年
5 王玉宝;节水型农业种植结构优化研究[D];西北农林科技大学;2010年
6 杨有刚;施水播种灌水入渗和土壤松耕方法的研究[D];西北农林科技大学;2010年
7 杨素苗;灌溉方式对红富士苹果根系水分生理特性影响的研究[D];河北农业大学;2011年
8 汪佛池;输电线路铝导线憎水性防覆冰涂层的研究[D];华北电力大学(北京);2011年
9 仕玉治;气候变化及人类活动对流域水资源的影响及实例研究[D];大连理工大学;2011年
10 董雯怡;毛白杨苗期水肥耦合效应研究[D];北京林业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 沈小华;生产性IC反应器的启动及“酸化”研究[D];郑州大学;2010年
2 王朝娜;基于Multigen Creator/Vega的大型平移式喷灌机虚拟试验研究[D];山东农业大学;2010年
3 张志华;污水灌溉对苜蓿生长、品质及土壤相关理化性质的影响[D];山东农业大学;2010年
4 赵振霞;基于神经网络的节水灌溉适宜技术优选模型研究及系统开发[D];山东农业大学;2010年
5 姜春黎;谢寨灌区续建配套与节水改造工程经济评价[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 李琨;荒漠区日光温室有机生态型无土栽培辣椒滴灌灌水下限研究[D];甘肃农业大学;2010年
7 张正鹏;河西绿洲灌区节水种植制度研究与综合评价[D];甘肃农业大学;2010年
8 张玲丽;色素辣椒生长生理对膜下滴灌和畦灌下灌溉量的响应[D];甘肃农业大学;2010年
9 魏民;不同有机土栽培基质对大棚黄瓜生长和产量的影响[D];中国农业科学院;2010年
10 王铮;辽粳系列水稻品种推广技术经济分析[D];中国农业科学院;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 范英英;刘永;郭怀成;;北京市水资源供需平衡趋势预测及分析[J];安全与环境学报;2006年01期
2 程乾生;属性识别理论模型及其应用[J];北京大学学报(自然科学版);1997年01期
3 吉夫塔 本—阿舍;詹姆斯 E·阿亚斯;宋晖;;不均匀喷灌条件下的深层渗漏[J];东北水利水电;1991年11期
4 高殿荣,张齐生;平面突扩管瞬态流动的有限元模拟[J];燕山大学学报;1999年04期
5 周星;孟晨;魏保华;;基于LabWindows/CVI自动测试系统软件界面设计[J];电子测量技术;2003年01期
6 John Beigel ,Robhall;传感器面面观:干簧管与霍尔效应传感器[J];今日电子;2000年12期
7 程军;硅压力传感器的可靠性测试[J];电子产品可靠性与环境试验;2003年02期
8 郑清泉;摇臂式喷头的主要水力参数及其影响因素[J];福建茶叶;1990年02期
9 李志印,熊小辉,吴家鸣;计算流体力学常用数值方法简介[J];广东造船;2004年03期
10 张铁利,方达伟,张在宣;基于L-M算法的光纤中的受激拉曼增益谱的分析[J];光电子技术与信息;2004年05期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 高殿荣;液压技术中复杂流道流场的数值模拟与可视化研究[D];燕山大学;2001年
2 刘学强;基于混合网格和多重网格上的N-S方程求解及应用研究[D];南京航空航天大学;2002年
3 韩文霆;变量喷洒可控域精确灌溉喷头及喷灌技术研究[D];西北农林科技大学;2003年
4 李小平;喷灌系统水量分布均匀度研究[D];武汉大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 喻黎明;国内外几种主要喷头水力性能测试与评价[D];西北农林科技大学;2002年
2 司国雷;纯水液压锥阀内部流场的CFD分析与可视化研究[D];兰州理工大学;2005年
3 胡玉仙;基于FLUENT软件的泵站进出水流道流动模拟研究[D];武汉大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;《喷灌技术》刊物编委会成立和第一次编委工作会议纪要[J];节水灌溉;1983年02期
2 张建华;朱燕琴;张家源;;喷灌技术在城市道路绿化带中的应用[J];甘肃农业大学学报;2007年04期
3 ;《国外喷灌技术》即将出版[J];节水灌溉;1976年01期
4 ;《喷灌技术》一书即将出版发行[J];节水灌溉;1976年01期
5 陈维垣;;北京市举办喷灌技术短训班[J];节水灌溉;1983年02期
6 郑潮;Hans Sourell;王庆寿;;最新喷灌技术一瞥[J];节水灌溉;1987年04期
7 余开德;;发展中的希望——在喷灌学组成立会上的发言[J];节水灌溉;1991年03期
8 堵金元;适应改革开放形势加强喷灌技术培训[J];节水灌溉;1994年01期
9 秦晓峰,刘晓涛;蔬菜喷灌技术[J];山西水利科技;1996年02期
10 刘学军;宁夏引黄灌区喷灌技术试验[J];中国农村水利水电;2003年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 宋振轩;;自动喷水灭火系统的喷头布置[A];土木建筑学术文库(第13卷)[C];2010年
2 梁博;;“钻石型”观光会务船自动喷水灭火系统设计[A];第十届全国内河船舶与航运技术学术会议论文集[C];2006年
3 赵炳勋;;同仁堂科技有限公司物流配送中心消防设计[A];铁路暖通空调专业2006年学术交流会论文集[C];2006年
4 路世昌;倪照鹏;赖建燕;黄益良;郭伟;薛岗;;不同类型洒水喷头对钢化玻璃保护效果试验研究[A];2011中国消防协会科学技术年会论文集[C];2011年
5 宋振轩;杨飞;郭斌;;自动喷水灭火系统的简化设计[A];土木建筑学术文库(第13卷)[C];2010年
6 符建淼;陈建花;;喷灌技术在蜜梨园区的应用[A];地方水利技术的应用与实践(第2辑)[C];2005年
7 谢国军;来志法;;喷灌设施的小气候效应及在苗木移植中的生产应用[A];中国气象学会2007年年会生态气象业务建设与农业气象灾害预警分会场论文集[C];2007年
8 赵晓勇;王乃丹;;干旱半干旱地区山丘陵地喷灌技术的实践与应用[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
9 吕国华;康跃虎;李兰;;冬小麦夏玉米轮作体系下喷灌对土壤水分、产量及水分利用效率的影响[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
10 李艳华;;七氟丙烷灭火系统设计若干问题探讨[A];第十三届中国科协年会第13分会场-海洋工程装备发展论坛论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 钱绘旭;巴塘引进以色列喷灌技术[N];甘孜日报(汉文);2009年
2 汲春光 柴国夏;略议喷灌技术规范[N];中国水利报;2000年
3 ;我国喷灌技术与设备发展现状[N];中国水利报;2002年
4 魏连艳 郭志辉 记者 于宁;解决出苗前抗旱难题[N];吉林日报;2011年
5 罗国强;贺州烟草举行烤烟喷灌技术现场演示会[N];经理日报;2007年
6 通讯员 刁晓明;东风辖区万亩农作物用上喷灌技术[N];云南经济日报;2007年
7 付金霞 王祁和;吉木萨尔县加强农田水利基础建设[N];农民日报;2009年
8 王玉民;逊克三年投资近700万元实现喷灌面积7.2万亩[N];黑龙江经济报;2006年
9 通讯员 房美永;采用蓝色地膜实施喷灌技术推广抗虫品种[N];兵团日报(汉);2009年
10 黄卫疆;应用证明:土设施胜过洋技术[N];经济日报.农村版;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 陈超;变量喷头喷灌均匀性及坡地喷灌模型研究[D];江苏大学;2011年
2 韩文霆;变量喷洒可控域精确灌溉喷头及喷灌技术研究[D];西北农林科技大学;2003年
3 王汝佳;全路况车载纳米TiO_2喷洒装备及喷洒特性研究[D];东北林业大学;2012年
4 马千里;大型商业建筑综合防火设计方法研究[D];西安建筑科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜坤;自动喷水灭火系统喷头布置优化研究[D];重庆大学;2010年
2 李爽;喷头随机喷洒的性能测试与数学模拟研究[D];河北农业大学;2011年
3 韩路;高校消防安防实验室建设之自动喷水灭火系统实验研究[D];内蒙古科技大学;2012年
4 谢安桓;闭式高压细水雾喷头的研究[D];浙江大学;2011年
5 饶敏杰;喷灌均匀性对干旱区土壤水氮分布及小麦产量影响的试验研究[D];中国农业科学院;2011年
6 赵东彬;不同尺度下的灌水均匀度田间试验研究[D];河北工程大学;2011年
7 张成良;全地形喷水器的结构原理和优化设计[D];华南理工大学;2010年
8 杨立彬;园林喷灌景观化初探[D];北京林业大学;2010年
9 司海丰;我国普通住宅建筑内应用自动喷水灭火系统的关键问题研究[D];重庆大学;2012年
10 潘林;非圆形域喷头调节器的内部流场研究及性能测试[D];华中农业大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026