圆形喷灌机喷头配置技术与软件研究

以圆形喷灌机均匀喷灌水深为目标,建立了主输水管喷头间距不相等条件下喷头配置数学模型,提出了全部使用、不使用及部分使用压力调节器3种工况下的喷头配置技术方案,构建了基于SQL Server的圆形喷灌机低压喷头、压力调节器、机组桁架等零部件结构及性能参数数据库,并开发了可实现圆形喷灌机喷头配置和机组水力性能预测的专业软件.DYP-249型圆形喷灌机应用该软件实现了D3000喷头配置,配置的入机总流量与理论值的相对误差小于1.1％;根据配置结果进行了田间试验,结果表明沿主输水管方向的喷灌强度试验值和模拟值的变化趋势一致,因田间试验受到风速、风向、蒸发飘移和编程算法等影响,测得的喷灌均匀系数值(75.26％)低于软件模拟值(85.59％).工程实例表明软件能够准确、快捷地完成圆形喷灌机的喷头配置,并能较好地预测机组田间水力性能.     

全圆旋转射流喷头设计与水力性能试验

为了提高农业节水灌溉效率,提出了一种全圆旋转射流喷头。确定了喷头的CFD数值模拟方法,选取深宽比、位差比、劈距比、侧壁倾角作为试验因素,以射流附壁切换频率和流量振幅为指标,通过正交试验得到了喷头内流道的优化结构。通过高速摄影技术对喷头的射流附壁切换频率进行测定,同时监测喷头的进口流量,结果表明,模拟所得的流量压力关系与试验结果基本一致,相对误差范围为2. 1%～4. 0%,射流附壁切换频率随进口压力的变化趋势基本相同,相对误差范围为7. 7%～22. 2%。当进口压力为0. 15、0. 20、0. 25 MPa时,分别研究了PY210A型摇臂式喷头和射流喷头的水力性能,其中射流喷头的流量较小(1. 19～1. 53 m3/h)、射程较远(13. 0～15. 7 m)、平均喷灌强度较小(2. 85～3. 63 mm/h),转动周期较短(81～105 s),摇臂式喷头的喷洒水量呈"马鞍形"分布,射程近处和远处的喷洒水量相对较大,射流喷头的喷洒水量呈"三角形"分布,喷洒水量随射程增加而减小。     

压力和风对喷头水量分布图的影响

为了研究压力和风对反映喷洒均匀性的喷头水量分布图的影响,本文作者用喷嘴直径为4.8mm、喷射仰角为7°的全园喷洒喷头,做了压力分别为:138KPa(低压)、276KPa(中压)和414KPa(高压);风速分别为:小于9.6Km/h(小风),9.6和20Km/h之间(大风)的6组试验,每组试验重复三次,每次试验持续150min,每次采集一百多个点的数据。对计算机绘出的三维图形观察研究得     

悬挂喷雾机的使用

一、喷头在喷杆上的配置喷头的配置要根据作物的种类、生长情况和作业要求来确定,以取得良好而经济的防治效果。1．地表全面喷洒在水平横喷杆上间隔配置喷头,相邻两雾体要重叠至中心线。锥形雾体可与横杆偏斜5～6°,雾体就不会碰撞而相互干扰。播前喷洒化学除草剂常用此法。如图一所示。2．苗期喷洒喷头配置有两种方法。一是把喷头配置在苗带正上方,向下喷雾,锥形雾体与横喷杆的偏斜角度可视苗带需要的喷雾宽度而定。二是将喷头设置在拖地板上,斜向喷雾,使雾滴附着在叶片的背面,杀死害虫。如图二所示。3．中耕作物生长期喷洒喷头可…     

WPLX离心式全圆型微喷头

天津市水科所自1988年开始,经3年的研究和试验,成功地制成了三流道和四流道两种离心式全圆型微喷头(3WPLX和4WPLX)。该种喷头具有结构简单、尺寸合理、安装方便、喷洒湿润圆形完整、喷洒强度较大、雨滴蒸发损失小、抗风力强、省水、节能、价格低廉等特点。     

WP微型旋转式喷头通过鉴定

湖北省农机公司于1984年10月27日至29日在宜都县召开了由中国农机院和湖北省宜都县机械厂共同研制的WP微型旋转式喷头技术鉴定会,参加会议的有大专院校、科研单位等20个单位30多名代表。 WP微型喷头共有9个品种,主要技术指标:喷嘴直径2.4～7.2mm、流量0.33～3.68m~3/h、工作压力0.6～4.0Kg/Cm~2、射程5.6     

有风条件下,PY_1 30型喷头适宜雾化指标商榷

本文从喷洒射程、小水滴飘移最大距离、喷洒时损失的水量、喷灌强度及多喷头不同组合等方面考查,结果表明:有风条件下,PY 130型喷头雾化指标(H/d)为4000、工作压力为4 kg/cm~2、嘴径为10mm作为设计标准较适宜。     

旋转喷盘喷头喷嘴直径对喷盘转速和喷灌强度的影响

旋转喷盘喷头已经广泛应用于中心支轴式喷灌机上。针对旋转喷盘过高的转速可能导致喷灌范围减小以及喷灌强度增加问题,试验观测了不同压力(0.070、0.140和0.200 MPa)下安装7种不同直径的喷嘴(2.78、3.97、4.76、5.56、6.35、6.75和7.54mm)时的喷盘转速、喷头流量和喷洒半径。结果表明,(1)当工作压力为0.070、0.140和0.200 MPa时,喷盘转速分别为0.431~0.737、0.987~1.639和1.921~3.128r/min,喷嘴直径增大,喷盘转速也增大,喷嘴直径达5.56mm后,转速基本稳定;(2)喷盘转速随喷头流量的增加而增加,0.070、0.140和0.200 MPa下流量分别达0.714、1.135和3.023m3/h时,转速基本稳定;(3)当喷嘴直径大于5.56mm时,喷洒半径开始减小;(4)喷灌强度随喷嘴直径增加而增加。     

流道结构对低压旋转式喷头水力性能影响试验研究

以低压旋转式喷头为研究对象,选择喷盘空间流道的结构参数:出口截面形状、流道偏转角、流道型线弧长、出口仰角作为试验因素,采用L₄³(9)的正交设计,测量了工作压力为250 kPa时,不同因素水平下各试验喷头的水量分布和流量,并利用线性插值法计算了单喷头的射程,选用Matlab软件模拟了正方形布置下喷头的组合均匀系数,分析了空间流道各结构参数值对喷头水力性能的影响规律.结果表明:低压喷头空间流道的出口截面为圆形和倒U形时,其喷洒均匀性优于出口截面为异形的喷头;空间流道结构参数的改变对流量基本无影响,波动范围在±0.1 m³/h.运用综合评分法分析得到各空间流道结构参数因素对组合均匀系数和射程的综合评价指标影响的主次顺序为流道偏转角、出口截面形状、出口仰角、流道型线弧长、最终得出低压旋转式喷头空间流道结构参数的最佳组合为出口截面圆形,流道偏转角4.5°,流道型线半径29 mm,出口仰角25°.     

不同仰角状况下喷头性能试验研究

为了降低喷灌工程投资,实现喷头仰角可调,减小风对喷头水量分布的影响,设计了2种规格的喷头仰角调节装置。喷头仰角调节装置安装在ZY喷头与竖管之间,在不关闭水泵的情况下喷头仰角在8°~27°范围内连续可调。对2种喷头仰角调节装置进行了结构设计、单喷头喷洒水量和转动均匀性试验。通过对试验数据分析计算得到：随着喷头仰角的减小,喷头末端喷洒水量增大,抗风性增强,漂移损失减小。喷头初始仰角降低10°时,其水力性能较好,喷头射程减少1~2 m,单喷头喷灌强度值增加了0.1~1.5 mm/h,喷头转动偏差在±7%以内,单喷头喷灌强度与转动性能均符合标准规定。     

沼渣对稻田甲烷排放量的影响

通过稻田生产性对比试验研究了4种沼渣(分别以猪粪、鸡粪、马粪和人粪尿为主要发酵原料)、尿素和堆肥施用对稻田甲烷排放量的影响。测得前3种沼渣处理的稻田甲烷平均排放通量(3.92～7.76mg/(m~2·h))显著低于施堆肥的稻田(10.16mg/(m~2·h)),说明这3种沼渣作稻田肥料有显著控制甲烷排放量的作用,而且水稻产量也是前者(542.7～459.3千克/亩)高于施化肥(448.0千克/亩)和堆肥(455.1千克/亩)的处理。马粪沼渣处理的稻田甲烷排放量(10.02mg/(m~2·h))不显著高于施化肥(8.81mg/(m~2·h))和不显著低于施堆肥的处理,表现为生长后期排放量较高。此外,观察到一季稻田甲烷排放最高峰值集中在分蘖盛期至拔节期之间,可选作控制稻田甲烷排放总量的关键时期。     

南京农机化所科研成果和在研项目简介

一、科研成果(续)15.3WP-50炮塔式离心雾化风送远射程喷雾机该机适用于小麦、棉花、玉米、甘蔗等作物中后期病虫害防治及暴发性蝗虫灾害的控制。其特点:以高速离心雾化及强制气流输送,雾滴细小均匀,射程远,工效高;低量或超低量喷洒,省水省药,减少环境污染;炮塔式高点喷雾,喷头水平任意角度旋转,适用范围广;主要技术参数:配置形式为悬挂式,50马力轮式拖拉机配套;雾滴平均直径80μm;射程≥35m;液泵流量20L/min;药箱容量350L;作业速度2.15～3.54km/h;生产率51.6～84.9hm2/班次;外形尺寸770×1560×1800mm。16.3WP-800多功能低量喷雾机该机主…     

基于PWM技术的平移式变量喷灌机喷头流量分配方法

大型平移式喷灌机采用脉冲宽度调制(Pulse width modulation,PWM)技术实现变量灌溉作业,因喷头间喷洒区域相互重叠,由地块管理区的设计处方值求解单喷头流量较为困难。首先根据Nelson R3000型单喷头喷洒特性,得到平移式喷灌机沿桁架方向的一维叠加水量分布特性,以及平移运动后的二维叠加水量分布特性,分析确定了由4个喷头重叠喷洒控制一个管理区,并得到喷头区域喷洒分配率,在此基础上提出了按处方值进行喷头流量分配的加权均分法和基于遗传算法(Genetic algorithm,GA)的分配法。通过管理区喷洒误差分析得出,当相邻处方值变化幅度不超过最大处方值的33%时,精度可以达到5%。为了弥补GA法导致喷洒均匀性下降的不足,将加权均分法和GA法组合应用,有效降低了处方值突变带来的喷洒误差,同时保证了处方值变化较小区域的喷洒均匀性。本文方法可以扩展到4个以上喷头重叠喷洒控制一个管理区的应用场合。     

圆形喷灌机喷头配置计算方法的讨论

在《排灌机械》1983年第3期发表的“仿美折射式喷头在时针式喷灌机上配置间距与孔距的计算方法”(以下简称“该法”),采用沿支管方向喷头喷水量分布规律与圆环面积分布规律一致来计算圆形喷灌机各喷头所应分配的流量,在方法上“该法”是成功的,但是在喷头配置表中喷咀直径计算,以及由配置计算引起的灌机水力性能配套,“该法还有不足之处,需要讨论加以改正。     

新型喷头

据东德《农业技术》杂志1982年第5期报导,哈·约·柯赖恩布林格(H.-J.Kreienbrink)等人发明了一种新型的喷头(参见附图)。这种喷头尤其适宜于安装在滚移式和移动式喷灌机上使用,在有效面积上喷灌时,喷灌强度能与土壤的吸水能力相匹配。这种喷头可在不改变喷头射程的条件下在圆形喷洒面积内喷洒不同的水量。它有a、b两个喷管,喷管a靠近驱动机构c,用作全圆周喷洒,喷管b用作选定的扇形喷洒。     

微喷灌正方形布置时喷头组合间距的确定

本文根据微喷灌系统全湿润喷洒灌溉的试验数据和生产考核,分析了微喷灌为正方形布置时,在相应的组合间距下,达到的均匀度指标。SWP-J,SWP-2折射式微喷头正方形布置时,建议其组合间距a×b采用0.7～0.8R,DLXD1.5离心式微喷头组合间距a×b=0.8～0.9R(风速在0～3.8m/s范围),此时喷洒均匀系数不低于0.85。     

柔性凸轮控制实现变量喷洒的可行性分析

旋转式喷头广泛应用于园林绿地灌溉,但旋转式喷头存在圆形喷洒域与地块的不规则形状匹配性差的问题。为解决这个问题,以15PY2型旋转式喷头为基体设计一款基于柔性凸轮控制的变域喷洒的变量喷头,介绍了其结构和工作原理。该变量喷头既可以实现不规则喷洒域也可以实现特定形状的喷洒域。根据喷头射程方程、变量喷头工作方程、减压阀流量方程推导建立了变量喷头的水力学模型,并通过试验测试证明了水力学模型的正确性和基于柔性凸轮的变量喷头设计方案的可行性,为变量喷头设计提供理论参考。     

美国“雨鸟”喷头剖析

美国雨鸟公司生产的“雨鸟”喷头,是世界各国公认的优质产品,不少国家,如法国,澳大利亚、日本、苏联等,都购买了他们的专利进行仿制。根据该公司1979～1980年提供的产品样品统计,“雨鸟”摇臂式喷头(不包括从地下井喷洒的摇臂式喷头ROTO POP-up sprin-klers)共有15个系列114个品种,更换喷咀可以有576种组合。     

农村生活再生水灌溉调控对稻田养分的影响

选择符合农田灌溉水质要求的3种灌溉水源(农村生活污水一级处理水R1、二级处理水R2、河道清水R3),3种灌溉水位调控(低水位W1蓄污(雨)上限为50～70 mm,中水位W2蓄污(雨)上限为50～100 mm,高水位W3蓄污(雨)上限为50～150 mm),用以开展不同灌溉水源和水位调控对稻田土壤氮素和有机质养分的影响研...     

新产品 新技术

由黑龙江省农业机械工程科学研究院研制,该机适用于大豆、玉米、小麦、蔬菜等多种作物的除草剂、杀虫剂、液体化肥及作物生长激素的喷洒,其配套动力是功率为8.8～11kW的小四轮拖拉机,喷洒角度和喷头离地高度均可调整。该机结构简单,成本低,喷雾质量好,工作可靠,生产率高。主要指标:药箱容积200L,喷幅5.6m,作业速度6～7.5km/h,生产率1.5～2hm~2/h。