灌溉流量自调节阀的结构设计与性能分析

基于土壤负压原理、产品结构优化设计和信息感知、无线传输、微电子控制等先进技术,研发了适用于输配水管路的灌溉流量自调节阀新型样品,具有土壤实际水分状况感知采集、信息反馈和输水流量实时调节控制等复合功能。根据其工作原理和设计技术指标,通过室内试验对灌溉流量自调节阀进行指标测试和性能分析,结果表明:试制的DN25流量自调节阀样品的开度调节范围0～100%,在100～300 kPa供水压力下,流量自调节精准度达81%～99%,且控制灵敏度较高,阀片响应时间随着阀门开度增大而逐渐延长,单程启闭最长响应时间不足3 s,较好地实现了节水灌溉的流量精量调配功效,为流量自调节阀的进一步结构优化、性能改进和产品定型等提供技术依据。     

我国农业应对干旱灾害的技术研究现状及展望

干旱灾害对农业生产的威胁最大,造成农业经济损失较严重。分析了我国农业干旱具有发生频率高、持续时间长、受灾范围广、经济损失大、突发性和季节性较强的特点,从农艺技术、化学调控措施、节水灌溉技术与应急抗旱装备等方面,探讨了目前我国农业应对旱灾的技术研究现状,分析了我国农业生产过程中应对干旱存在的问题,提出今后我国农业应对干旱灾害的研究重点,主要是加强对农作物干旱发生发展规律的研究,大力推广农业节水技术提高作物水分利用效率,加强研发适合区域农业生产特点的应急性抗旱装备,大力开展抗旱预警技术研究与防控预案制定等方面。     

不同过滤方式下沉积在滴灌带中的颗粒粒度分布研究

水源中的固体颗粒在灌溉过程中随着水流沉积在滴灌管(带)中并引起滴灌系统的堵塞。利用田间灌溉用过的滴灌带作为研究对象.选用了堵塞明显的与堵塞不明显的两类滴灌带,每一种滴灌带从进口分为5段,取出每一段的泥沙颗粒利用激光粒度分布仪对沉积在滴灌带中的颗粒粒度进行分析。分析结果得出:不管滴灌带是否堵塞,较大颗粒都沉积在第2~4段,第1、5段的颗粒粒径相对较小。由于挟沙能力随水流流速迅速减小,在第2、3段的滴头被堵塞的可能性较大。从不同的过滤方式对比分析得出:单独的网式过滤器不能作为滴灌系统的过滤设备,两级网式过滤器可有效减小滤后水中颗粒的粒径。     

配变低压侧不装设刀闸和开关的危害

目前,运行中的城市公用配电变压器和农村配电变压器,有的低压侧接线未经过开关和刀闸,直接接到了线路上,使得维护、维修存在不安全的因素,成为人身设备事故的重大隐患。     

移动插入式灌水器的结构研究与抗

通过对现有滴头、滴箭等产品结构的研究、改进与优化，设计开发出一种抗堵塞功能较强的插入式地下灌水器产品，整体上具有快速装拆、移动灵活、滴流量偏差小、水力性能稳定等特点。为检验其抗堵塞功能的优劣，分别进行了自由出流和插地出流条件的滴水试验。结果表明：移动插入式灌水器出流均匀，具有较强的抗堵塞性能，自由出流时的平均滴水量与多次间歇式插地出流时的平均滴水量相当，其波动范围在5％以内，较适合于在移动式地下滴灌系统中应用。     

一种管道水培叶菜变方位包络定心抓取方式

将不同位姿的水培叶菜包络定心夹持到种植孔中心取出，是实现茎秆精准根切，避免根部残留在管道内的关键。针对定方位抓取方式在一些方位上对叶菜向心包络扶起作用小，抓取成功率低的问题，提出一种在夹持过程中使夹手相对种植孔中心转动的变方位抓取方式。以水培绿宝芥蓝为抓取对象，建立夹手张开伸入、绕种植孔中心转动及闭合夹紧时的尺寸参数关系模型；构建包络定心夹持多刚体动力学仿真模型，对初始倾角为50°、65°和80°，相对种植孔边缘均布的8个方位P₁～P₈上的芥蓝进行包络夹持过程仿真分析；搭建抓取试验平台，对初始倾角为45°～60°、>60°～75°和 >75°～90°，方位为P₁～P₈的芥蓝进行抓取试验。分析确定两手指初始张开角为15°，闭合夹角为30°，夹手变方位转动角为45°，夹手转动速度为两手指转动速度的2倍。仿真获得的变方位夹持倾角为82.18°～88.96°，优于定方位夹持倾角80.32°～88.57°；抓取试验获得的变方位抓持倾角为82.83°～89.65°，优于定方位抓持倾角70.70°～89.27°，仿真与试验结果具有较好一致性，表明变方位夹持不同位姿芥蓝的向心包络扶起作用效果更好。3种初始倾角的变方位抓取试验获得的成功率均值分别为91.67%、95.83%和100.00%，定方位抓取成功率均值分别为87.50%、91.67%和100.00%，表明初始倾角越大抓取机构可获得的抓取成功率越高，变方位抓取初始倾角小的芥蓝可获得更高的成功率；不计P₂方位双层手指伸入碰倒芥蓝样本，变方位抓取获得的最小抓取成功率均值为91.70%，相比定方位在P₁～P₈方位上均具有更好的包络定心抓取效果。研究可为管道水培叶菜采收装备的研制提供依据。     

插入式地下滴水器的研制与水力性能试验分析

在对现有滴头、滴箭等产品结构改进与优化设计的基础上,研制开发出一种具有快速装拆、移动灵活、抗堵塞功能的插入式地下滴水器产品,通过产品的具体结构组成与工作原理分析,进行了其流量均匀性、压力-流量关系的试验研究,结果表明:插入式地下滴水器所需起始工作压力低,额定流量小,具有较稳定的水力性能,适合用于对缺水区非密植作物的补充性抗旱灌溉,起到提高设备利用率、有效降低灌溉系统投资的作用,且能成功地把地表滴灌转化为地下滴灌的应用模式.     

三级流道结构滴灌带的水力性能试验

该试验测定了两种三级流道结构滴灌带压力－流量关系和出水口流量偏差系数，并采用模拟堵塞方法对各级流道堵塞情况下出水口流量变化进行观测，试验表明：相同的流道断面，不同的流道结构对出水口流量和流态指数产生较大的影响；当某一级流道堵塞时，全程贯通式多级流道具有明显的流量互补效果；第I级流道堵塞影响范围较大、出水口流量减少率较高。     

自适应滴头的控制体受力分析

为分析自适应滴头的自动调流功效,研究了自适应滴头控制体的弹性调节膜原始尺寸和装配后的预变形挠度,进行了弹性调节膜的综合受力分析,并运用力学的作用应力、挠度和有效面积以及接触面的密封比压等理论分析与计算方法,得出控制合力对接触面的实际密封比压。结果表明：自适应滴头弹性膜片在装配变形挠度产生的预紧力和土壤负压20 kPa等控制分力的共同作用下,产生的最小实际密封比压为0.61 MPa,而计算的理论密封比压也为0.61 MPa,符合两个接触面正向压紧密封需要的“实际密封比压不小于理论密封比压”条件,足以维持滴头的初始断水模式,并处于止水、通水的临界状态。当土壤继续干旱、土壤负压微微变大到21 kPa以上时,实际密封比压降至0.54 MPa,远小于理论密封比压,滴头即开始滴水,进入自动调节通水状态,有效地实现了自动调流功效。     

微灌石英砂过滤器反冲洗数值模拟验证与流场分析

微灌石英砂滤层的反冲洗,是实现滤料再生的有效途径,为了对反冲洗过程流场进行分析,并确定合理的反冲洗速度。该文建立了石英砂过滤器几何模型并进行了网格划分,采用Eulerian模型作为石英砂滤层反冲洗数值模拟模型,分别对石英砂当量粒径为1.06、1.2和1.5 mm的3种滤层的反冲洗过程进行了瞬态模拟,并将滤层整体压降和整体密度的模拟结果与试验结果进行对比,结果显示,整体压降的最大模拟误差为7.03%,整体密度的最大模拟误差为1.93%,说明数值模拟准确可信。在此基础上,分析了石英砂滤层反冲洗过程压降的波动规律、压降均值和压降标准偏差随反冲洗速度的变化趋势;并分析了滤层密度的分布规律、密度均值和密度标准偏差随反冲洗速度的变化趋势。根据压降波动的稳定性,结合滤层密度分布的稳定性,确定了石英砂滤层反冲洗强度的合理范围,3种滤层分别为0.0149~0.0212、0.0146~0.0218和0.0191~0.0261 m/s。该研究为石英砂滤层反冲洗过程的机理研究提供了参考,为砂过滤器反冲洗性能参数的确定提供了依据。