喷灌系统自动给水阀

意大利都灵市厂商“鲍斯考—考”制成了一种自动给水阀,它能够自动地依次接通喷灌系统各部份投入工作。给水阀应用于缓慢的喷灌系统,特别适合夜晚灌溉。给水阀由阀体1,进水口E和带有快速接头的二个出水支管A、B,液压缸2,活塞阀3,转换阀4和控制阀门的计时机构5组成。当水压作用于液压缸左     

新型气液增力缸比例／伺服系统的建模研究

分析了一种新型气液增力缸的结构和工作原理，并对由气液增力缸和比例／伺服阀组成的气液增力系统的建模进行了研究，推导出了系统的数学模型。     

自吸离心泵结构与性能分析

自吸离心泵的性能优劣,很大程度上取决于自吸泵的结构和工作原理。相对于常规的气液外混式自吸离心泵和气液内混式自吸离心泵,一种带有外置气体射流装置的自吸离心泵,以气体射流为自吸动力源,无需汽水分离,无需事先注水即可实现快速自吸,结构简单,流量大、效率高、自吸性能好,可广泛应用于农田大流量自吸喷灌和城市移动排涝等领域。     

“肥多力”叶面液肥喷施大白菜的试验

“肥多力”是一种含有机质的氨基酸液肥。1995年，我们对大白菜进行“肥多力”液肥喷施试验。试验在润州区落乔镇乔家门进行，设喷“肥多力”叶面液肥（1：500倍液）和对照（喷清水）两个处理。供试大白菜品种──改良青杂三号．小区面积0．014亩，密度为1400株／亩。三次重复，随机排列。在整个生育期共喷三次。于9月16日、9月23日、10月1日各喷一次。其它栽培管理措施同大田。1.“肥多力”叶面液肥对大白菜产量的影响分小区采收，测产结果表明（表1），大白菜上喷施“肥多力”叶面液肥，能明显增加产量，喷施的比不喷施的，每亩增加485.8…     

20PY2摇臂喷头掺气情况下的低压喷灌效果

20PY₂掺气喷头是以20PY₂摇臂喷头结构为基础,引入气液两相流理论得到的一种喷头.以20PY₂掺气喷头为研究对象,研究其低压下的喷灌效果,并对比摇臂喷头的喷灌效果.试验评价指标:平均喷灌强度、蒸发漂移量、喷灌均匀系数及分布均匀系数;变量:工作压力和组合间距.试验结果表明:与摇臂喷头相比,掺气喷头的射程变化不大,但掺气喷头的平均喷灌强度随工作压力递增,随着组合间距递减;低压下,掺气喷头在风速为1 m/s时的蒸发漂移量约为5%,其组合喷灌的最佳工作压力和组合间距分别为300 kPa和1.1R.掺气喷头喷灌强度峰值与谷值的阶梯性较好,同等数量测点的喷灌强度峰值区间和谷值区间平均值趋向于平均喷灌强度,峰值区间和谷值区间喷灌强度在灌溉总强度中的占比分别低于和高于摇臂喷头.因此,喷灌效果优于摇臂喷头.     

多功能摇臂喷头性能试验研究

多功能喷头是以PY20摇臂喷头为基础,从摇臂喷头的中部插入掺气管,实现掺气、掺液的喷灌喷头。采用液气体积流量比和液液质量流量比衡量多功能喷头的抽吸性能,并在不同工作压力下开展了试验测量。在相同喷头流量条件下,对比了摇臂和多功能喷头的水力性能、不同组合间距下正方形布置方式的喷洒均匀系数。结果表明:随着工作压力的增大,液气比和液液比呈曲线下降且渐趋向于某一值,喷头掺气、掺液量增大;不同工作压力下多功能喷头与摇臂喷头相比,掺气时射程变化不大,而掺液时缩短约1 m;掺气和掺液对于改善射流前段和中段的水量分布效果明显,且降低了喷头末端的降雨强度和打击力度;多功能喷头掺气、掺液时,最佳组合喷灌间距为1.2R,优于摇臂喷头的1R,节约了灌溉管网开支成本。     

龙眼需水量及微喷灌增产效益分析

为了研究龙眼的需水规律及其微喷灌的增产效益，选择“福眼”和“东璧”2个龙眼品种，应用微灌技术，做微灌与不补水的单因素对比试验。试验设置树冠微喷灌、树下微喷灌、涌泉灌、对照4种处理，分别测量了喷灌水量、需水、需水强度有果实产量、质量、并对各处理的试验结果进行了分析。树冠微喷灌与树下微喷灌效果基本一致，可根据龙眼果园的地貌等条件选择不同的喷灌方法，涌泉灌处理灌水效益不明显。     

射流式自吸喷灌泵内部流场的数值分析

利用三维造型软件创建了50ZB-25D型射流式自吸喷灌泵的内部全流场,运用FLUENT软件计算了该泵在3种情况,即回流阀完全关阀、不使用回流阀、回流阀完全关阀但不考虑分离室和储液室的影响等情况下的效率,探讨了回流阀、分离室和储液室对泵效率的影响.为了验证运用FLUENT计算射流式自吸喷灌泵效率的准确性,对该泵做了效率试验.运用FLUENT软件提供的M ixture两相流模型,对泵自吸过程中的气液两相流进行了非定常计算,探讨了自吸过程中泵体内气液两相流流动规律.结果表明,回流阀对泵效率的影响很大,而分离室和储液室结构的复杂性并不会产生大的影响;数值模拟结果与试验结果的吻合度较高,效率在各个流量点下相差不超过3%,扬程相差不超过1.5 m.     

第四讲喷灌

喷灌是一项先进的节水灌溉技术，充分了解并掌握这项技术，有助于因地制宜地开展节水灌溉事业。1喷灌“三要素”喷灌的主要技术特征：要求灌溉水必须均匀分布在所灌溉的土地上；同时喷洒后地表不产生径流或积水，没有灌溉水的二次再分配。此外，喷洒水滴不得破坏土壤结构，也不得伤害作物，造成减产。上述喷灌的技术特征就是喷灌“三要素”，即喷灌强度、喷灌均匀度和喷灌雾化指标。1．1喷灌强度所谓喷灌强度，即单位时间内喷洒在单位面积上的水量，一般用mm／h表示。喷灌强度有点喷灌强度产和平均（面）喷灌强度P两个概念。点喷灌强度又指…     

气液叉流下受热液膜的热质传递特性

采用VOF两相流模型研究了气液叉流条件下受热液膜热质传递特性,在模型中添加了表面张力源项和气液相间传质源项.为了验证所建立模型的可靠性,采用非接触式红外热成像测温方法,进行了相应的气液叉流试验.对叉流条件下受热液膜热质传递过程进行了试验和模拟计算,结果显示无量纲壁面温度计算结果与试验结果吻合很好.应用所建立的模型,模拟计算并分析了表面张力、固液接触角、液膜流量等因素对液膜流动侧形和热质传递性能的影响,结果表明：在其他参数保持不变的情况下,表面张力从0.014 N／m增大到0.072 N／m的过程中,液膜覆盖面积由82.7％减小到73.2％;固液接触角从30°增大到60°的过程中,液膜覆盖面积由80.6％减小到69.4％;液膜流量越小,液膜厚度越小,越有利于液膜的蒸发;相反,较高的液膜流量会使液膜厚度增大,阻碍了液膜蒸发,从而使外掠过液膜的单位体积空气含湿量减小.     

自动转移喷灌机控制系统研制

现代农业要求农业生产实现机械化、规模化、自动化和智能化。设施农业作为现代农业中的高端农业，其技术和设备的发展应用具有引领典范作用。其中，节水灌溉是设施农业中一项关键技术，也是国家一直在倡导的重要举措。喷灌机通过定时定量对植物进行灌溉，以最小程度的用水量，获取最大的收益。传统喷灌机自动化程度不高，只能实现单跨自动运行，无法实现跨间自动转移，需要人工辅助，且无法进行区域选择性灌溉。为了提高温室内喷灌机自动化程度，降低劳动力成本，提高工作效率，通过总结归纳国外全自动喷灌机的结构和特点，研制了一种全自动转移喷灌机。该喷灌机系统引入RFID射频模块，它通过射频信号自动识别跨度标签，快速读取标签内数据，可用于识别不同的跨度和初定位。喷灌机主机依托转移装置可进行跨间自动转移，为了防止干扰摒弃接近开关和光电开关，使用霍尔开关作为信号检测和判断，使用西门子200CUP226作为主控制器。通过在上位机昆仑通泰触摸屏上输入喷灌次数、喷灌时间等参数，控制机器自动执行喷灌任务，而高速计数器的使用节省了转移过程中的时间。存储单元存储喷灌的次数和时间记录，方便后期数据查询和经验的数字量转化。      

气力输送技术在农业机械中的应用

气力输送技术可在很大程度对农业机械进行结构简化,降低成本和提高作业效率,越来越多地被用于播种、施肥和捡拾收获等物料输送装置中。了解气力输送技术的特性以及在农业机械中的应用现状,对于提高农机作业效率、促进先进农业机械化技术研发具有重要意义。为此,在农业物料气力输送特性、气力输送技术在农机领域的应用情况等方面进行大量文献调研分析和归纳总结。根据正负压输送的不同特点,对气力播种、施肥、收获捡拾机械装备的主要结构、工作原理和特点进行分析和阐述。在此基础上,指出农业领域气力输送应用和研究中存在的问题,包括：气力输送方式存在易堵塞、精度稍低的问题,能耗较大的问题以及相关基础研究不足的问题。针对以上存在的问题,提出针对性的建议：优化结构、配套监测系统,提高工作可靠性;改用效率较高的智能风机,降低能耗;加强基础研究,充分利用仿真等研究手段,进一步促进气力输送技术的应用。     

文丘里差压式喷灌施肥装置的性能研究

本文主要介绍100PS－1型文丘里差压式施肥装置的工作原理、水力学性能、施肥罐内肥料浓度的变化规律及施肥均匀度的试验数据。通过对试验结果的研究分析,我们认为采用这种形式施肥装置是完全符合喷灌系统对施肥的要求的。     

水肥一体化技术发展现状与对策

水肥一体化技术是结合土壤基础与作物需求规律,将液态肥和灌溉水混合,经可控管网定时、定量、按比例提供给栽培作物,具有显著节本、增效、环保功效。其配置物联网和自控装备,可实现智慧型现代农业技术。介绍了我国水肥一体化技术应用概况、存在的问题,并提出相应对策,对推动农业现代化发展,提升农业生产力意义重大。     

变频调速分级恒压灌溉自动控制系统及应用

为解决机电泵利用工频电源(50 Hz)作恒速运转条件下,灌溉面积或地形高差变化较大的管道式喷微灌系统灌水均匀度不能满足灌溉要求的问题,提出了一种变频调速分级恒压灌溉自动控制系统,该系统将变频技术和自动化技术相结合,具有变频调速和全自动闭环控制功能的机电一体化智能设备,可同时对1台或多台三相380 V,50 Hz水泵电动机进行自动控制.该系统设计了多段压力设置转换电路,可根据预先设定的压力控制值自动进行压力等级切换,并对管网的电磁阀开启、关闭进行控制,实现分级恒压自动供水灌溉.通过工程实例分析表明,采用水泵工频控制时喷灌系统水头最大差值为12.89 m,采用变频分级恒压控制时喷灌系统水头最大差值为3.38 m,满足设计压力变幅不大于4.00 m的要求.同时该系统具有节水、节能、自动化程度高、运行管理方便以及保证管网和水泵安全运行等功能,能够根据灌溉分区进行分级恒压自动供水灌溉,满足灌水均匀度要求.     

中国农业节水喷微灌装备研究进展及发展趋势

喷灌装备还存在大型喷灌机单井水量不足、中小型喷灌机智能化程度不高、整机效率低、工况适应性较差、系列化程度不足等方面的问题,微灌灌水器不同水质下的抗堵性能还需进一步加强,微灌水肥一体化系统智能决策的精准算法、实用性和可靠性有待提高.对"十三五"以来在中国喷微灌装备研发方面取得的新进展进行综述,重点阐述了中小型喷灌装备、滴...     

温室摇摆式变量弥雾机喷雾参数响应面法优化

设计了具有喷头变速摇摆功能和自动进、排药功能的温室摇摆式变量弥雾机。为验证和优化喷雾机的施药效果,以喷雾流量、喷雾距离、喷雾机行走速度和喷头摆动速度为自变量,雾滴分布变异系数为响应值,根据Box-Behnken试验设计原理,采用四因素三水平响应面分析方法,并利用Design-Expert软件建立数学模型,对各因素及其交互作用进行分析。结果表明：4个因素的影响显著性由大到小依次为：喷头摆动速度、喷雾机行走速度、喷雾距离、喷雾流量;喷雾机的最佳喷雾参数为：喷雾流量185mL/min、喷雾距离2m、喷雾机行走速度8cm/s和喷头摆动速度5(°)/s,此时雾滴分布变异系数为1.632%。     

喷灌机自动作业控制系统

为了进一步提高农业用水效率,设计了一种喷灌机自动作业控制系统。该系统通过GPRS通讯从服务器获得处方图,再通过ZigBee无线传输模块实时监测喷灌水源的压力,并以此对处方图进行补偿,再结合GPS坐标信息,即可对变频器在当前作业点的工作频率进行调整,进而控制喷灌机的行走速度,从而实现按处方图调整喷灌量的目的。该设计同时具有手动功能,可以控制喷灌机行走电机的启动、停止和调整变频器的工作频率。      

甜菜喷灌节水高效技术研究

新疆兵团从１９９６年起启动实施《２００万吨高产、高糖甜菜基地建设项目》。计划到２０００年，实现种植面积３．３万ｈｍ＾２，总产２００万ｋｇ，平均每公顷产４０００ｋｇ，含糖１６．５％。这是兵团加快优势产业开发的重大举措。农九师垦区是新疆和兵团重要糖油基地，随着产业结构调整，大力发展甜菜，尤其是建立垦区节水喷灌甜菜优质高产基地，开发综合节水农业意义重大。此文分析甜菜生产现状、平衡施肥技术和喷灌水、肥、药     

Field evaluation of crop yield as affected by nonuniformity of sprinkler-applied water and fertilizers

The determination of target uniformity for sprinkler irrigation system should consider the impacts of nonuniformity of water and fertilizers on crop yield. Field experiments were therefore conducted in north China plains to address the impacts of nonuniformly applied water and fertilizers on winter wheat yield. Irrigation water and fertilizers were applied through a solid set sprinkler system. Three experimental plots were used with seasonal Christiansen uniformity coefficients (arithmetic mean of individual CUs) ranging from 62 to 82%. Each plot was divided into $\text{3}\text{m}\text{×3}\text{m}$ grids. Sprinkler water depth and concentration of fertilizer solution for each grid was measured both below and above the canopy for each individual irrigation event. The spatial distribution of soil moisture for each experimental plot was also measured periodically to determine irrigation times and amounts. On harvest, grain yield and total nitrogen content of plant stems were measured for each grid. The experimental results showed that the uniformity of fertilizer applied increased with sprinkler water uniformity. The distributions of both fertilizers and water applied through sprinkler system can be represented by a normal distribution function. Field experiments also demonstrated that the uniformity of sprinkler-applied water and fertilizers has insignificant effect on winter wheat yield for the studied uniformity range. The current standard for sprinkler uniformity (for example, the target CU is equal to or higher than 75% in China) is high enough for obtaining a reasonable crop yield in dry sub-humid regions.