轻小型喷灌机组能耗分析与多元回归模型

为了研究配置参数对轻小型喷灌机组能耗的影响,在基于遗传算法的喷灌机组能耗计算模型基础上,以机组4.4CP-45为例,采用四因素三水平考虑交互作用的正交设计,就管道管径、喷头间距、喷头数、喷头工作压力及其交互作用对机组单位能耗的影响进行了对比分析,在此基础上建立了机组能耗的多元回归模型.研究结果表明,喷头工作压力对能耗的影响最显著,其次为管道管径,喷头数的影响也很明显,喷头间距对能耗的影响体现在与其他参数的交互作用中.4组主要的交互作用因素中,喷头间距与喷头数的作用最敏感,其后依次为管径与喷头数、喷头间距与管径、喷头间距与喷头工作压力,因而在机组配置参数的选择中,参数间交互作用不可忽略.经综合比较,机组配置参数最优组合方式为喷头间距为15 m、管径为80 mm、喷头数9个、管道末端喷头工作压力为0.25 MPa,此时机组单位能耗为4.53 kW·h/(mm·hm²),比优化前降低了22.6%,比只考虑单因素作用得到的最优组合方式降低了1.0%,且配置参数的选择更能为用户所接受.机组能耗多元回归模型复相关系数达0.88,确定性系数为0.774,比较可靠,能为喷灌工程设计及性能评价提供一定的借鉴作用.     

轻小型喷灌机组能耗计算与评价方法

为客观评价轻小型喷灌机组的能量消耗,应用水力机械能效计算基本方法,根据喷灌机组构成特点与运行特性,推导出喷灌机组与水泵的能耗计算公式,确定喷灌机组能耗评价指标与方法.借鉴多孔出流管道水力计算方法,采用退步法进行输水管道水力计算,应用迭代法求解喷头的流量和压力,提出喷灌机组水力计算步骤与方法.实例分析表明计算与评价方法简单实用、计算方便,进行喷灌机组能耗分析与评价具有可比性、可操作性和可靠性强的特点,计算与评价结果符合喷灌机组工程实际.研究结果能够为水泵的合理选型、管路装置优化配置与设计及喷灌机组产品的开发提供理论依据,对于提高喷灌机组装置效率、降低运行能耗,具有重要的理论意义和实用价值.     

喷滴灌技术在花卉生产中的应用

花卉是一门新兴高效农业。作者对喷灌、滴灌技术在花卉生产各个环节中的应用进行了研究探索,以期能够实现先进灌溉技术与花卉生产之间的结合,为花卉规模化生产提供了有益的借鉴。     

喷滴灌在温室餐厅中的应用

温室餐厅近年来在我国兴起，它的主要特点是把温室作为餐厅，餐厅供给顾客的瓜果，蔬菜由温室内生产，并且全部为绿色食品。顾客可以采摘新鲜的食品就餐。随着改革开放步伐的加快，人们生活水平的提高，人们更加     

轻小型移动喷灌机组低能耗遗传算法优化设计

合理配置与优化设计喷灌机组有助于实现机组装置效率最大化,有效降低能量消耗.以能耗最小为目标,以水泵一管路运行工况、喷头最小工作压力和喷头压力极差率为约束条件,以喷头配置数量、管道直径和末端喷头压力为决策变量,建立轻小型移动喷灌机组优化数学模型,提出基于遗传算法的优化设计方法.在满足喷灌设计参数条件下,模型与算法能够优化喷头数量、管道直径,还能够对系统流量、压力、效率、单位能耗等工作参数进行计算与设计,同时保证水泵与管路同在优化的工况下工作,算例分析表明优化后机组的能耗降低14.2%.只需输入设计要求的已知条件,算法程序就能自行运算出优化结果,运算结果稳定可靠、求解速度快、精度高,具有良好的通用性和实用性.     

喷灌和软管灌溉两用轻小机组洒水车稳定性分析

针对喷灌和软管灌溉两用轻小机组洒水车具有高度可升降、喷幅可调、喷灌和软管灌溉两用等特点,为了提高洒水车爬坡和抗翻倾能力,对该机组洒水车纵、横向稳定性进行了分析.采用理论分析的方法分析了机组在纵横向坡度上作业时影响其稳定性的因素,并给出了其稳定性与各影响因素之间的关系.结果表明,地面粘附系数越高,对洒水车的稳定性越有利;适当增大轮距、增大两轮中轴线至供水管触地点的距离、降低洒水车质心高度,可提高洒水车的稳定性;增大牵引力和减小洒水车自重可提高洒水车的爬坡能力.     

轻小型移动喷灌机组低能耗遗传算法优化设计

合理配置与优化设计喷灌机组有助于实现机组装置效率最大化,有效降低能量消耗。以能耗最小为目标,以水泵-管路运行工况、喷头最小工作压力和喷头压力极差率为约束条件,以喷头配置数量、管道直径和末端喷头压力为决策变量,建立轻小型移动喷灌机组优化数学模型,提出基于遗传算法的优化设计方法。在满足喷灌设计参数条件下,模型与算法能够优化喷头数量、管道直径,还能够对系统流量、压力、效率、单位能耗等工作参数进行计算与设计,同时保证水泵与管路同在优化的工况下工作,算例分析表明优化后机组的能耗降低14.2%。只需输入设计要求的已知条件,算法程序就能自行运算出优化结果,运算结果稳定可靠、求解速度快、精度高,具有良好的通用性和实用性。     

轻小型移动式喷滴灌两用机组研发及关键部件选型分析

为解决现有机组功能单一、适应性不强的缺点,设计研发一种新型轻小型移动式喷滴灌两用机组。机组结构主要包括移动式喷滴灌车,喷灌系统和滴灌系统,移动式喷滴灌车与喷灌系统和滴灌系统采用快速连接,满足喷灌、滴灌轮流使用与混用的灌溉目的,并可实现4种运行模式。同时对机组内双工况泵、喷头及滴灌带等关键部件的选型进行分析,并举实例验证选型方法的可操作性,满足机组的可行性要求。机组具有结构紧凑,移动方便,适应性强等优点,是一种值得推广的灌溉模式。     

喷灌和软管灌溉两用轻小机组特性

介绍了一种新型喷灌和软管灌溉两用轻小机组的结构和工作原理,该新型灌溉机组由绞盘车提供行走动力和压力水源,通过喷水车进行喷洒灌溉.机组可配置喷灌和软管灌溉两种不同的灌水系统,满足了不同作物在不同生育期对水分的要求;喷水车安装有高度调节装置,始终使灌水器处于最佳灌水高度;机组上采用低压折射式喷头和软管洒水带等低压灌水系统,使机组的工作压力降低了30%.通过对该机组水涡轮特性、运行特性、喷洒特性的分析,确定了该机组的技术参数.喷洒试验表明,新型灌溉机组可克服受风影响较大的弱点,减少灌溉水分的漂移损失,灌水均匀度可达90%.     

喷灌和软管灌溉两用轻小机组研制

喷灌和软管灌溉两用轻小机组机翼采用多跨桁架快速拆装连接结构,可根据地块宽度进行调节机翼跨数和喷幅,拓展了轻小机组的适用功能;在两用轻小机组上可安装低压折射式喷头或软管洒水带,既降低系统工作压力和能耗,又能调整灌溉机组的灌溉方式和灌溉水量,提高了机组的适应能力;在机组上还装有高度调节装置,可根据不同作物或不同生育期作物的生长状况调节机组的喷洒高度,尽可能减少风对喷洒均匀度的影响和水分的漂移损失;机组行走动力来自供水系统的绞盘机车.与常规轻小机组相比,该机组具有能耗低、均匀度高、整机性能和适应能力强等优点.     

太阳能渠道式喷灌机自主导航研究

以自行研制的太阳能渠道式多喷头喷灌机为试验平台,利用偏角传感器和电子罗盘进行农业机械装备的自动导航研究。增加了喷灌机精准灌溉控制系统、喷洒域可控系统,实现了喷灌机的自动控制。根据偏角传感器、电子罗盘和车轮转速传感器获取的喷灌机姿态信息,构建了喷灌机自主导航模糊控制器。喷灌机通过调节两侧驱动轮转速差的方式实现转向闭环控制,完成了喷灌机沿渠道的自动行走,并进行了导航跟踪试验。试验结果表明,喷灌机在以0.5 m/min和1.0 m/min速度进行自主导航过程中均能消除横向偏差,具有一定的精度和可靠性,可满足喷灌机作业使用要求。     

半固定管道式喷灌系统移管机的运动学与动力学分析

为了更加深入研究半固定管道式喷灌系统移管机，对其运动的确定性进行了论证，并对其运动性质和动力特性进行了分析计算。通过分析移管机的运动情况，得出了加速、匀速、减速过程中的运动方程；通过受力分析，得出了加速、匀速、减速过程中作用于行走轮的外加牵引力。     

适合小农户的首部移动式滴灌机的性能分析

介绍了一种适合小农户的首部移动式滴灌机的试验过程及结论.通过对两种滴灌机在柴油机大、中、小油门状况下,不同压力状况下的流量及耗油量数据记录分析.从两种滴灌机的压力-油耗关系曲线,压力-流量关系曲线分析得出结果,在3种油门状况下,两种滴灌机耗油量都随着压力的增加而增加,流量随着压力的增加而减小;从不同油门的两种滴灌机油耗柱状图、流量柱状图得出结果,两种滴灌机在中油门状态下均具有能耗低、流量大、操作的稳定性和可靠性好的特点,而且Ⅱ型滴灌机在柴油机功率大于Ⅰ型滴灌机的情况下反而耗油量小,流量也大大增加.最终确定Ⅱ型滴灌机在流量油耗两方面的指标上都优于Ⅰ型滴灌机,Ⅱ型滴灌机确定为低能耗高效率的动力系统.     

基于Fluent卷盘式喷灌机喷头内部流场分析

为了了解喷头内部流场的变化情况,根据计算流体力学的基本理论,运用Fluent软件对卷盘式喷灌机喷头内部流场进行了仿真。对在相同压力下不同规格型号的喷头以及相同规格型号的喷头在不同工作压力下的内部流场进行了分析,通过该仿真分析可直观了解在不同条件下,喷头内部流场的分布情况和变化趋势。因此对喷头内部流场的仿真分析在喷头设计或选型中都起着积极作用。     

温室滴灌条件下辣椒耗水特性的研究

针对现代化玻璃温室地表和地下滴灌方式,选择灌水周期和灌水定额为试验因素,开展了辣椒耗水特性试验研究。结果表明,温室条件下,地下滴灌较地表滴灌能节水5%~18%;为了减少辣椒耗水,地表滴灌方式宜缩短灌水周期,地下滴灌方式则宜适当延长灌水周期。温室滴灌条件下,辣椒耗水量组成中,棵间蒸发占主导,棵间蒸发量是日均蒸腾量的1.7~3.0倍,且辣椒日均耗水量可以用日均棵间蒸发量很好地线性表达,同时,辣椒棵间蒸发量也可以用温室内同期水面蒸发量进行线性预估。     

低压可调幅式喷灌机研制

通过分析国内喷灌发展中存在的问题,介绍了一种新型低压可调幅式喷灌机。该机型采用可升降的伸缩式桁架,实现喷幅可按地块的大小任意调节,喷灌机桁架高度可按作物高度进行升降,最大限度地减少了喷灌的漂移损失,节约了灌溉用水;配套的低压喷头,降低了系统工作压力,降低喷灌能耗。低压可调幅式喷灌机既可作为新开发地区的喷灌机型,也可与低压管道输水或渠道灌溉相结合,变低压管道输水或渠道灌溉为喷灌,提高了喷灌水源的灵活性。     

膜下滴灌不同灌水处理对玉米形态、耗水量及产量的影响

以大田玉米为试验材料,采用膜下滴灌,设置不同灌水处理方案,研究不同灌水处理对玉米植株形态、耗水量、产量和水分生产效率的影响。结果表明,膜下滴灌条件下土壤水分运移变化多在60 cm土层以上。玉米株高、茎节数与灌溉定额成正比例,灌溉定额高的处理(MDI-5)具有较高的株高、茎节数;各处理间叶片数差异不明显。膜下滴灌玉米全生...     

轻小型喷灌机组评价指标及评价方法现状

轻小型喷灌机组是应用比较广泛的一种喷灌机具,经过40多年的发展,轻小型喷灌机组已经具有多种机组形式,可满足各种地形条件、投资水平及劳动力状况等不同场合应用。总结了轻小型喷灌机组不同配置形式的优缺点,详细分析了国内外轻小型喷灌机组的评价指标。针对不同评价指标提出,应研究轻小型喷灌机组形式的设计和管道水力计算,通过合理的能耗评价指标,优化机组配置,以降低系统能耗。还应研究室外试验条件下机组配置参数、管道布置情况及运行条件、环境因素等因素及其交互作用对喷灌系统喷洒均匀性的影响,研究适用于轻小型移动式喷灌机组的一套综合评价理论与方法。最后提出将灰色关联法应用于轻小型喷灌机组的多因素多目标评价中,为喷灌机组比选及机组性能综合分析提供了一种有效工具。     

立式环模秸秆压块机吨燃料能耗分析

分析立式环模秸秆压块机技术参数对吨燃料能耗的影响规律,可为优化立式环模秸秆压块机效能提供依据。在对压块机成型过程和机构受力分析的基础上,建立吨燃料能耗数学模型,利用Design-expert8.0.6绘制不同参数下的吨燃料能耗响应面图。分析表明:摩擦因数和辊模径比对压块机吨燃料能耗的影响较大,主轴转速影响不明显是由于压块机产量计算方式造成的;辊模径比越大,吨燃料能耗越低,但过大的辊模径比易出现"闷机",过大的摩擦因数会降低压块机核心部件使用寿命;当主轴转速、辊模径比、摩擦因数分别为165r/min、0.4 0、0.4时,吨燃料能耗达到较优为3 0.7 2 k W·h/t。     

喷灌条件下冬小麦的水肥利用特征研究

对喷灌条件下冬小麦对水肥的利用进行了研究,探讨了不同灌溉水量对冬小麦产量、耗水规律以及对土壤中硝态氮含量的影响,提出喷灌条件下冬小麦适宜的灌水定额。试验结果表明随着灌溉水量的增加,冬小麦消耗土壤水的份额逐渐减少,主要以消耗灌溉水为主;小麦生长期间对土壤中硝态氮的吸收随土壤深度的不同而有所区别;在3个灌溉水平下,随着灌水量的减少,灌溉水的利用效率逐渐升高,经济灌溉量为209.3 mm。