卷盘式喷灌机研究进展与发展趋势分析

为促进我国卷盘式喷灌机快速发展,提高对卷盘式喷灌机关键技术的整体认识和比较国内外差距,本文概述了国内外的发展历程和卷盘式喷灌机的主要类型和机型,从内外特性指标两方面,阐述了影响卷盘式喷灌机的关键因素及研究现状,总结出喷头车行走速度的均匀性、行走速度与喷头旋转扇形角及速度的匹配关系、喷头车运行稳定性、喷头进口压力的稳定性、喷头的姿态和地形等是影响喷灌均匀性指标的关键因素,各组成部分的能量转换效率和优化匹配是影响整机能耗的关键因素。分析了卷盘式喷灌机驱动动力、传动系统、速度控制、关键环节能量转换和喷头车稳定性等关键技术的研究进展和存在的问题。提出了我国卷盘式喷灌机需要重点研究的应用基础和关键技术问题,展望了卷盘式喷灌机多功能和智能化的发展趋势。     

时钟式喷灌机输水支管多口系数的探讨

一、前言时针式喷灌机输水支管上装有若干喷头,其喷头布置一般分为等距和非等距两种布置,喷头出流量均以面积比为依据,因此,输水支管均属多孔非均匀出流.对于这种多孔非均匀出流管道的水头损失计算,美国瞿树东1972年导出了在无末端出流情况下多口系数极限值,见表1,使时针式喷灌机输水支管水头损失计算工作大为简化.但对于有支管末端出流(如装     

圆形喷灌机喷头选型及配置

圆形喷灌机作为典型的节水灌溉装备,具有自动化程度高、喷洒效果好、工作效率高等优点,近年来在我国得到很好的推广应用。圆形喷灌机的灌溉质量主要取决于使用的喷头类型及配置方式。分析了圆形喷灌机喷头从中压向低压方向发展演化过程,对各种类型喷头主要性能与参数特征进行了梳理与归纳。综述了各类喷头的结构特征与性能、配置方式等方面研究与应用现状。对圆形喷灌机喷头和配置方式的研究现状分析表明,目前圆形喷灌机使用的喷头普遍为低压旋转折射式喷头,且国内外对于该类喷头的设计与性能等方面的研究尚不完善,亟待展开相关领域研究,促进该类型喷头的国产化,以满足日益增长的规模化农业对大型喷灌机的巨大市场需求。      

《纳尔逊》高效能喷灌设备

美国《灌溉时代》,1979年第三期上介绍了一种时针式喷灌机,名曰《纳尔逊》Nelson高效能的喷灌设备。它采用低喷射仰角的喷头、流量控制器及Pcloo末端喷枪,这些设备共同工作,使喷灌机可以在各种不利的田间作业条件下,高效率的工作。据介绍,新设计的各种低仰角喷头,抗风能力强(图1～2),而且在风的影响下,灌到作物上的水有所增多,试验说明,比普通喷头喷洒的水量,约增加10％。另一种新的双咀喷头,不仅可减少能源的消耗,还可减小水滴直径,更有利于土壤入渗。     

国产大型喷灌技术的发展与应用分析

喷灌机是由水泵、动力机、输水管道及喷头等组成的喷灌装置。其由田间渠道或管道供水,按预定的顺序移动工位,向农田喷水。大型喷灌机带有驱动装置或由拖拉机牵引,带有供水管道,且装有多个喷头,因而作业面积大,适合于各种作物的浇灌。为此,评述了就我国大型喷灌机技术的发展历程,评价了大型喷灌机的技术水平,分析推广应用前景作,指出了推广应用中需要注意的事项。     

圆形喷灌机非旋转喷头流量系数的研究

分析推导了圆形喷灌机非旋转喷头圆锥形喷嘴流量系数的影响因素和理论公式,并分别对国外D3000喷头和国产PZ喷头的流量系数进行了测试。结果表明:D3000和PZ喷头流量系数的理论计算平均值为0.9377,D3000喷头流量系数测试平均值为0.969,因PZ喷头加工制造精度差,其流量系数测试平均值为0.9121。喷头流量系数的测试平均值高于理论计算平均值3.3%。当圆锥形喷嘴锥角为10.01°～23.18°时,流量系数的合理范围为0.93～0.98,取建议值0.95时,喷头流量的理论计算值与测试值的相对误差均值小于2%,完全可以满足圆形喷灌机喷头配置精度的要求。     

最新喷灌技术一瞥

在1986年5月7日至13日于汉诺威举办的第59届西德农业协会展览会(59.DLG-Ausstellung)上,13家参展喷灌机制造厂家展出了它们的最新产品。从大多数制造厂家展出的产品可以看出:继续改进喷灌机的零部件乃是喷灌技术的发展趋势;而尤为引起参观者普遍重视的是首次参展的喷灌机多功能大平面喷头——该喷头既可以喷洒净水     

仿美折射式喷头在时针式喷灌机上的配置间距与孔径的计算方法

时针式喷灌机选用高、中压摇臂式喷头,电耗大,且在寒冷的气候条件下,无法进行喷灌作业。北方地区冬春喷灌按种水、早期喷灌苗水,气温均在摄氏零度以下,因而影响喷灌的正常进行。我国目前定型生产的Py_1系列摇臂式喷头,因档次稀,流量,压力差距大,不能适应时针式喷灌机的需要,我们应生产之急需,仿美林赛制造公司生产的《齐马提克》平移式喷灌机所采用《雨鸟》折射式喷头,设计了一套喷头,喷孔直径由2.5—8.1毫米,工作压力1.6—2.8公斤/厘米~2,流量为0.27—3.28米~3/时,档次35种,     

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.     

喷灌机具技术水平分析及努力方向

早在十九世纪末二十世纪初,美国和俄国首先使用了自压管道喷灌系统。到了二十世纪一十年代出现了简易喷灌车,二十年代发明了反冲式旋转喷头;三十年代有了摇臂式喷头和悬双臂式喷灌机;四十年代出现了端拖式和滚轮式喷灌机;五十年代出现了多支座圆形喷灌机;六十年代出现了绞盘式喷灌机;七十年代出现了多支座平移式喷灌机;进入八十年代世界上喷灌机具主要机型已趋向稳定。基本能够满足世界各地自然地貌的     

我国节水灌溉设备综述（上）

随着节水灌溉技术在我国的推广应用，我国的节水灌溉设备也得到了相应的发展。本方就我国的喷灌和微灌设备的现状、存在问题和今后发展方向谈谈个人的粗浅看法。1我国喷灌设备发展的现状1．1喷灌机（组）我国的喷灌机从研制的情况来看，大、中、小、轻型喷机都研制过。大型喷灌机我国先后研制的型式有双悬壁式、拖拉机单喷头悬挂式、中心支轴式、平移式、滚移式和绞盘卷管式等。据农垦系统1990年统计，已有大型喷灌机llto台，喷灌面积11万hm2。目前定型批量生产和使用较多的是电动中心支轴式和滚移式喷灌机。中型喷灌机我国曾研制过单喷头悬…     

圆形喷灌机低压阻尼喷头水力性能试验

随着圆形喷灌机在我国的快速发展,其配套喷头也经历了从中压向低压方向发展的过程。对不同工作压力和不同喷嘴直径的阻尼旋转低压喷头进行水量分布的影响试验,为圆形喷灌机的后续推广应用提供参考。      

我国节水灌溉设备现状与展望

1我国喷灌设备发展的现状1．1研制设备的种类1．1．1喷灌机（组）我国的喷灌机从研制的情况来看，大、中、小、轻型喷灌机都研制过。大型喷灌机我国先后研制的型式有观意壁式、拖拉机单喷头悬挂式、中心支轴式、平移式、滚移式和技盘卷管式等。据农垦系统1990年统计，已有大型喷灌机1100台，喷灌面积11万hm2。目前定型批量生产和使用较多的是电动中心支轴式和滚移式喷灌机。中型喷灌机我国曾研制过单喷头悬挂式、双悬臂式、绞盘卷管式和移动管道机组式等型式．除移动管道式机组外，其它推广应用不多，未形成批量规模。最近经盘卷管式生产和…     

低压射流不同喷嘴参数及压力下破碎过程实验

研究了不同低压下喷头喷嘴直径和喷嘴锥角对射流破碎的影响。采用高速摄像仪对低压圆柱射流的射流核心长度和射流破碎长度进行实验,测量了不同喷嘴结构的流量、射程和末端水滴直径。结果表明:同一压力下,当喷嘴锥角不变时,随着喷嘴直径的增大,喷头流量、射程和喷头末端水滴直径都变大,射流核心长度和破碎长度均增大;当喷嘴直径不变时,随着喷嘴锥角的增大,喷头流量逐渐减小,而喷头射程呈先增大后减小趋势,喷头末端水滴直径也变大,射流核心长度逐渐减小,射流破碎长度先减小后增大。综合考虑射程和雾化效果,直径为5 mm、锥角为45°的喷嘴为最优选择。同时通过对不同Re数和We数的实验和分析,给出了适合低压喷嘴的两种射流特征长度的拟合关联式。     

PY_1系列双喷嘴、低仰角摇臂式喷头

浙江新昌喷灌机厂和江苏金坛喷灌机厂制造十种PY_1系列单双喷嘴、低仰角摇臂式喷头(型号见附表). 上述十种喷头是PY_1系列摇臂式喷头的新品种.它具有高度的三化水平,除喷体外其余另部件与已鉴定的同型号喷头通用.并在江苏工学院排灌机械研究所试验场进行了水力性能试验,全部达到或超过     

平移式喷灌机水力性能合理配套

一台先进的喷灌机应该是满足喷灌质量雾化均匀度、喷灌强度的前提下,具有低能耗、大流量的配套。本文从喷灌强度分析入手,采用土壤表面允许持水量的概念来选择平移式喷灌机的喷头等配套设备。     

草皮喷灌机在惠民县研制成功

一种以12马力柴油机为动力,带动高压水泵运转,适应不同地形的林木、草皮喷灌和灭虫的喷灌机在滨州市惠民县研制成功。该喷灌机配备了三种喷头:一是远距离立式喷头,喷射距离达40米,喷洒面宽6-12米。二是近距离喷灌喷头,喷洒面宽6-8米。三是近距离鸭嘴式喷头,喷洒形式成扇形,如自然降雨,十分均匀,定点喷洒面积为4平方米。该机具有简便、易拆装组合、移动方便等特点,刚出现便受到林业部门和果农的好评。(王通)草皮喷灌机在惠民县研制成功@王通     

时针式喷灌机喷头间距的确定

提出了一种喷头间距的理论计算方法,在时针式喷灌机的水力设计中,可根据这个方法初步确定喷头间距。     

圆形PWM变量喷灌机喷灌特性的仿真研究

变量喷灌(Variable Rate Irrigation,VRI)是精准农业的一个重要分支,目前的发展方向是单喷头变量喷灌(Individual Sprinklers VRI,IS-VRI),即每个喷头均采用脉宽调制(Pulse Width Modulation, PWM)变量技术控制水量。为此,通过分析面向IS-VRI应用的圆形PWM变量喷灌机在喷灌过程中水量累积的过程后,数值仿真研究了PWM脉冲占空比、PWM脉冲周期、喷灌机行进角速度及喷头离围转中心距离4个参数对喷灌均匀性及喷灌水深误差的影响规律。采用Nelson R3000喷头的圆形PWM变量喷灌机数值仿真结果表明:喷灌水深与喷灌机行进角速度和喷头离围转中心距离成反比,与PWM脉冲占空比成正比,与PWM周期存在较弱的负相关关系; PWM周期和喷灌机行进角速度越小,喷灌均匀性越好,当PWM周期取10s或行进角速度取1(°)/min时,径向和周向克里斯琴森均匀系数均可达到75%和80%以上;喷灌水深误差主要出现在喷灌机中间段的径向水深误差上,约为8%,其余误差均在5%以下,水深误差可以通过调整PWM脉冲占空比补偿消除。     

喷灌机的选购与使用

喷灌机是一种将动力机、泵、管路、喷头和移动装置等设施,按喷灌方式组合配套成具有整体性的喷灌设备,将压力水喷射到低空,经雾化后像雨滴一样均匀地降落到作物和地表面。常用的喷灌机有小型喷灌机、大型喷灌机、平移式喷灌机、移动式喷灌机、卷盘式喷灌机、指针式喷灌机、中心支轴喷灌机、圆形喷