变量喷洒喷头组合喷灌试验

变量喷头可以根据喷洒地块形状和喷洒量的要求实现射程和流量的同步可控,对精确灌溉具有重要意义.试验研究了基于扇形通孔动静片调节器的变量喷头在系统不同压力工况下组合喷灌时的水量分布及喷灌均匀度等水力性能,并与传统圆形喷洒域喷头进行了对比,研究了变量调节器对喷头性能的影响及其对工作压力的敏感性.工作压力和调节器的双因素重复全面试验结果表明,变量精确灌溉喷头较传统圆形喷洒域喷头单喷头控制面积降低了15.4％,喷灌均匀度提高了9.5％,喷灌强度降低了15.7％,射程损失了5.9％,喷洒域系数可达64.0％.组合均匀度方差分析结果表明,调节器和工作压力以及两者之间的交互作用对组合均匀度都有极显著影响,变量调节器的设计需要满足喷头在不同工作压力工况条件下的性能要求.     

组合方式对喷灌均匀度的影响研究

【目的】研究喷头不同组合方式对喷灌均匀度的影响,得到最佳的组合方式。【方法】根据FYRB471 型喷头在不同工作压力下间距1 m采样所得的无风喷洒降水强度,针对喷头分别呈正三角形、正方形、正六边形等组合方式,拟合出了喷头在不同工作压力及组合间距下的降水强度,采用克里斯琴森均匀系数计算了相应的喷灌均匀度。【结果】当工作压力一定时,不同组合方式下的喷灌均匀度都随喷头间距的增大而减小;当喷头间距一定时,组合均匀度与工作压力正相关。当间距小于5.5 m时,不同工作压力下3 种组合方式的均匀度相差不大;当间距大于5.5 m时,随着工作压力或者组合间距的增大,正三角形组合方式所提供的喷灌均匀度最优,正方形组合方式次之,正六边形组合方式最低。正三角形组合方式喷头间距变大时,喷灌均匀度降低;工作压力过大或间距过小时会增加成本,因此农业生产可兼顾考虑效率和成本选择喷头的组合方式以及工作压力,制定合理的喷灌方案。【结论】当组合间距介于5.5 m和8.5 m之间,工作压力介于200 kPa 与320 kPa 时,应考虑采用正三角形组合方式,此时的喷灌均匀度最高,达80%以上;当组合间距小于等于5.5 m时,不同工作压力下的均匀度基本相同,应考虑采用正六边形组合方式,单个喷灌设备覆盖范围最广,成本最低。     

基于无线传感网络湿度自适应的折射式喷灌喷头设计

为了降低风和蒸发因素对喷灌效果的影响,针对我国农业种植的分散和多样性特点,提出了一种适用于生态农业的节水喷灌喷头结构,并设计了具有无线传感网络湿度自适应感应能力的电控阀门,可以根据土壤的湿度情况自动实时灌溉作业,从而有效节约了水资源。本设计的节水喷灌喷头在结构上增加了反向补气嘴,使喷头可以完成直射、步进和反向旋转动作,灌溉系统使用短距离无线通信协议,构建了无线通信网络,使用MSP4 3 0和CC2 4 2 0为主要部件搭建了硬件平台。利用田间试验的方法对喷灌喷头的性能进行了测试,结果表明:传感器采集数据的误差均在精度允许的范围内,采集数据的可靠性较好,节水喷灌喷头可以有效的节约利用水,节水率较高,并且灌溉耗时短,提高了灌溉的质量和效率。     

基于STM32的智能节水喷灌系统研究

为减少水资源浪费,实现精准智能农业灌溉,笔者设计了一套以单片机为控制核心的智能喷灌系统,通过传感器检测大棚环境温、湿度值并自动进行灌溉操作,不仅可以节约农业用水,还能节约人力成本。同时,系统可以将检测到的环境信息实时显示,方便工作人员进行操作。     

基于物联网技术的农田滴灌远程控制系统的研发

【目的】传统模式下的农田灌溉通常采用人工方式对农田进行灌溉,随意性较强,水资源利用率低,为了有效解决上述问题,提高农业水资源利用率,实现传统农业向智能农业的转变。【方法】笔者结合物联网技术,从传感器信息采集模块设计、终端控制模块设计以及无线传输模块设计、上位机设计等方面进行研究,设计了一款基于物联网技术的农田滴灌远程控制系统。【结果】该农田滴灌远程控制系统在应用过程当中能够保持正常运行,满足不同类型环境的需求,尤其适用花园、温室蔬菜大棚等封闭的环境,有效降低了人力成本,充分满足了农田区域化的灌溉需要。【结论】该农田滴灌系统实现了对农田中的电磁阀启停控制以及节水灌溉任务,保障了农作物能够在适宜的环境中生长,推动了农业增产增收,实现了智能化精准农业,应用前景广阔。     

春小麦喷灌效果及喷灌制度

从1980年以来,我们连续4年试验研究春小麦的喷灌问题,现将主要试验简结如下: 一、基本情况试验采用喷灌、畦灌对比法,其中喷灌重复4次,畦灌重复2次,试验小区面积为5分地约等于Py_(20)喷头有效喷洒面积。试验小区设在喷灌大区中间,以便与大区对     

农业节水灌溉自动化技术的研究与应用

【目的】农业生产需要使用大量水资源,传统灌溉方式会加剧水资源浪费问题,增加农业生产成本,因此研究农业节水灌溉自动化技术及应用具有重要意义。【方法】笔者利用调查法、文献资料法等方法对农业节水灌溉自动化技术及其应用进行了分析,总结农业节水灌溉自动化技术的优势与实际应用场景。【结果】相比于传统的农业灌溉技术,节水灌溉自动化技术具有操作难度低、可自动调节与自我纠错、抗腐蚀性强、节水能力强、灌溉效率高等优势,不仅可以满足农作物的生长需求,而且可以减少水资源的浪费。【结论】应用节水灌溉自动化技术可以弥补传统灌溉方式的不足,解决农业生产中的问题,应扩大节水灌溉自动化技术的应用范围,进一步提升农业灌溉的自动化水平与节水能力。     

喷灌水滴测试技术研究进展

喷头喷洒水滴分布特性是评价喷灌系统优劣的重要指标,通过分析喷头外部流场水滴分布规律可以深入了解喷洒水舌破碎机理,喷洒水滴的发展和演变过程。滤纸色斑法、面粉法等传统水滴直径测量方法具有实验操作比较简单、成本低廉等优点,但存在采集的数据少、数据测量及处理工作量大、实时性差及不能测量水滴速度等缺点。摄影法、激光法等新型水滴测试技术包括雨滴谱仪、低速摄影技术及粒子追踪测速技术(PTV)等较好的克服了这些缺点,在降雨监测及节水灌溉喷灌外部流场的研究中具有重要意义。该文综述了喷洒水滴相关测试技术的原理、特点,在喷洒水滴测试中存在的问题及研究进展,总结了喷灌水滴直径的计算方法。     

有风条件下组合喷灌均匀度电算

一目的喷头组合喷洒均匀度是评价喷洒效果的一个重要指标,是设计喷灌系统时,确定喷头布局和末级管道间距必不可少的一个重要设计参数。由于进行设计时往往忽视组合均匀度问题,而造成在使用中的漏喷或喷洒极不均匀的现象,在有风情况下,问题更为严重。     

日本有关喷灌理论的研究

根据有关资料报道,日本对于喷灌理论的研究大致可分这几部分:水滴运动方程式;水滴粒度;喷头喷洒的分布图形(水量及雨滴粒度);坡地喷灌理论;喷灌系统的设计理论。一、喷洒水滴运动方程式 1.在不受风影响的情况下,考虑到水滴在飞行中的蒸发损失,受到空气的阻力,在近似实际条件下,可以由喷头喷洒水滴运动方程式,根据各种条件用电子计算机计算出水滴运动轨迹。     

出口可调式变量喷头喷灌均匀性

以喷洒域形状和水量分布均匀性为指标研究变量喷头的喷灌均匀性,分析了影响PY2系列喷头射程和水量分布的关键因素,得知改变单一参数的变量喷头喷灌均匀性较差.为提高变量喷头的灌溉均匀性,设计了出口可调式的变喷洒域喷头,使用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.测试了出口可调式变量喷头的水力性能,对比了圆形喷嘴变量喷头和出口可调式变量喷头水量分布,出口可调式变量喷头不同射程处喷灌强度相近,喷洒性能优于圆形喷嘴变量喷头.计算了变量喷头的方形喷洒域系数和不同间距下的组合灌溉均匀性,结果显示BPY20变量喷头的方形喷洒域系数为97.8%,最佳组合间距为1.66,组合灌溉均匀性为75.4%;BPY30变量喷头的方形喷洒域系数为91.5%,最佳组合间距为1.69,组合灌溉均匀性为77.2%.     

动态水压对坡地喷灌水滴直径分布的影响

【目的】探索坡地上采用动态水压喷灌时水滴直径分布规律。【方法】以雨鸟R5000型喷头为研究对象,应用视频雨滴谱仪对坡地喷灌水滴直径沿程分布进行了测量,分别分析了动态水压和恒压模式下水滴直径沿射程变化、水滴直径频率分布及落地水滴速度、水滴角度与水滴直径之间的关系,并比较2种压力模式下上述关系的异同。【结果】①动态水压和恒压喷灌下水滴直径存在差异,随距喷头的距离增加,二者差异逐渐增大;而随坡度增大,二者差异变小。②在喷头附近和射程末端处小水滴数量占绝大多数。③水滴平均速度与水滴直径呈对数增长,压力模式和坡度对速度与直径之间的关系不显著。④垂直落地的水滴频率大小与距喷头距离关系密切,且垂直落地水滴直径较小,压力模式对角度与直径关系的影响不明显。【结论】在坡地上,分别采用动态水压和恒压喷灌时,二者水滴直径分布规律相似,动态水压不会对坡地喷灌造成更不利影响,可应用于生产实践。     

喷头数量对光伏喷灌系统运行特性的影响

【目的】探讨喷头数量对无蓄电池光伏灌溉系统运行特性的影响。【方法】搭建光伏灌溉系统试验台,采用试验测量的方法获得不同喷头负载数量下的系统性能。【结果】(1)不同负载下的喷头压力均随着光照强度变化而变化,变化幅度随着光照强度区间增大而降低,2负载的饱和光照强度比4负载低了300 W/m~2;(2)随着系统负载喷头数量增大,喷头饱和工作压力逐渐降低,2负载饱和压力约为450 kPa,4负载饱和压力约为435 kPa,喷头达到饱和压力所需光照强度逐渐升高;(3)随着喷头数量增大,喷头径向降水量逐渐减少,喷头各段之间降水量差值逐渐减小,2负载的径向水量分布结构为较差的"梯形分布",4负载的径向水量分布结构为较好的"三角形分布";(4)喷灌均匀系数随着负载喷头数量增加而增大,4喷头最大均匀系数比2喷头大2%。【结论】随着喷头负载数量增大,系统饱和光照强度增大,喷头饱和压力减小,泵扬程、转速、流量随光照强度瞬态变化的幅度逐渐减少,泵流量-扬程曲线与管路特性曲线的交点右移,系统在较大流量工况下运行,喷头工作压力降低,喷灌均匀性更好。     

喷灌喷头抗风调节机制的研究

喷灌是广泛应用的节水技术,喷头的抗风性能是喷灌技术的一个重要指标。通过研究有风条件下喷洒水滴运行规律,建立水滴在空气中运行轨迹的微分方程,分析有风与无风条件下不同粒径水滴的落地点与喷头的距离以及2种条件下的水量分布规律,发现调节喷头俯仰角与喷水量可以提高喷头的抗风性,从而在有风条件下保证喷灌喷头的工作性能不受风力的影响。     

旱坡地微喷灌系统规划设计方法

为节约水资源，推广应用节水灌溉技术，旱坡地越来越多地应用微喷灌节水技术。结合茂名市名阎果场微喷灌系统的应用情况，讨论了早坡地微喷灌系统的规划设计方法，对各细节的设计作了研究和探索。该果场经采用该设计方法进行施工安装，达到了原设计要求，喷洒效果比较理想；也达到了节约灌溉水资源、提高荔枝产量和质量的目的。     

基于作物生长模型的智能灌溉控制系统

【目的】鉴于水资源日益短缺,农田灌溉技术迫切需要进行自动化和智能化改革,开发高效的灌溉控制系统迫在眉睫。【方法】本研究利用主控芯片为STM32f103RCT6的单片机与传感器模块、LoRa模块、GPRS模块等外围电路设计了一款智能灌溉控制系统。该系统可以准确获取作物生长环境信息,包括水分、温度、光照等,而强大的STM32f103RCT6芯片可依据作物生长模型对采集的数据进行分析处理,对作物的需水需肥量做到针对性预判,形成科学的灌溉决策并指导灌溉系统工作,经过系统决策,自适应控制灌溉设备进行精准灌溉。【结果】该智能灌溉控制系统既能够促进作物生长发育,又能提高水肥利用率和作物产量,促进农业增产增收,改善土壤环境,并且控制方式灵活多样,通用性强,经济性好,符合国家绿色发展理念,实现了经济效益和社会效益的双丰收,对发展现代化设施农业具有重要的意义。【结论】此系统的研发,有利于解决农业灌溉水资源浪费严重、智能化水平低的痛点,满足现代农业飞速发展的需求。     

湖南零陵柑桔示范场引进微型喷灌系统

湖南省零陵柑桔示范场近两年来引进了两套国外微型喷灌设备,分别安装在塑料大栅苗圃和柑桔示范园。这两套微型喷灌系统的主要设备由澳大利亚政府引进。塑料大棚微型喷灌系统型式为加压固定式,采用微型固定式(折射式)塑料喷头,设计喷头工作压力为180千帕,雾化程度极佳,喷头悬挂于塑料大棚顶棚作全园喷洒。该系统喷灌柑桔苗木面积600余     

高效节水灌溉技术对于农田效益的提升价值及建设措施

【目的】我国农业领域用水处于紧张状态,传统农业灌溉方式容易造成水资源浪费,且农田灌溉质量水平不高,而采用高效节水灌溉技术可以有效改善此局面。【方法】笔者详细介绍了现阶段我国高效节水灌溉技术,包括微灌技术、低压管道灌溉技术、井灌式节水灌溉技术、喷灌技术、滴灌技术等,阐述了高效节水灌溉技术在经济、社会、生态三方面对于农田效益的提升价值,并提出了加大推广力度、完善高效节水灌溉技术管理、合理配置水资源、加大新型技术使用力度等高效节水灌溉工程提升农田效益的建设措施。【结果】在我国各地区农田发展中,引入高效节水灌溉技术取得了显著的效果,农业灌溉服务水平得以有效提升,充分满足了农田灌溉需求,提高了水资源利用率,优化了农作物品质,实现了农业增产增收,提升了农田经济价值、社会价值以及生态价值。【结论】高效节水灌溉技术实现了水资源节约、保护环境的伟大战略目标,进一步推动了中国农业的健康可持续发展。     

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     

变量喷洒全射流喷头水力性能试验

以变量喷洒全射流喷头为研究对象,对正方形和三角形喷洒域分别进行了水力性能试验,测量并分析了喷头的射程和喷灌强度等性能参数.结果表明:三角形比正方形喷洒域最大射程有所降低;三角形和正方形喷洒域水量分布相对均匀;变量喷洒喷头与传统全射流喷头相比,雨滴粒径相差较小;三角形与正方形喷洒域喷头平均喷灌强度相差较小,三角形喷洒域喷头的最大喷灌强度相对平均喷灌强度差值较大.变量喷洒全射流喷头比全射流喷头,组合间距增大、重叠率降低,且单位面积所用喷头数量减少.在组合间距系数为1.25,室外风速小于1.2 m/s情况下,正方形组合喷洒具有良好的喷洒均匀性.