微灌系统有限元法水力解析和设计（三）

2．4．2双向毛管的设计当双向毛管的长度给定而设计内径时,跟在均匀坡度上设计双向毛管一样,也要首先选择一组毛管的内径。但因为当由于摩擦而造成的压力水头损失与由于坡度而造成的压力水头的损失相比较不太明显时,灌水均匀度与支管位置的关系曲线将会出现多峰型,加上我们很难确定最小的毛管内径小到什么时候和最大的毛管内径大到什么时候时摩擦损失是明显的或不明显的,所以如果选择由小到大的一组内径时,摩擦损失由不明显转向明显或由明显转向不明显的界限很难确定,因此必须要选择由大到小的一组内径。当毛管的内径选好后,对于第…     

微灌系统有限元法水力解析和设计（五）

表3．3中列出的是每条毛管的流量公式的回归相关系数。标准差、平均相对误差和最大相对误差,从表3．3中可以看出,所有毛管的流量公式的回归系数卜勺都高于0．999,标准差小于1．OX10－0．'m3／S,平均相对误差小于0．5％。同时在研究中也发现,在大多数情况下最大相对误差出现的位置都在最大压。力水头和最小压力水头的附近,在模拟毛管流量公式时,如果压力的范围选择适当,毛管流量公式的最大相对误差可以减少到回％以下。所以,用多项式作为毛管流量公式来表示毛管人口处的流量与压力的关系是非常有效的。表3二3对28条典型毛管的流量…     

微灌系统有限元法水力解析和设计（六）

如果假设tol,IDZ,W,…,ton是一组选定的毛管内径。SDI,SDZ,SD3,…,SDn是一组选定的支管内径、LLI,LLZ,An3,,Ann是一组选定的毛管长度、SLI,SLZ,SL3,…,SLfl是一组选定的支管长度,对于每种设计情况将有表4－l所列出的nxn种组合,如果对于每个设计情况中的每种组合,用在第三章中介绍的支管单元的设计方法和计算机程序,计算出灌水均匀度、最佳支管位置（双向毛管）及支管单元的操作压力水头,就可以用计算机绘制出设计参数与灌水均匀度、最佳支管位置（双向毛管）及支管单元的操作压力水头的等值线图,在设计…     

微灌系统有限元法水力解析和设计（四）

[例4]表2．9中列出的是一条非均匀坡度上的单向毛管的有关条件,由连接件造成的局部压力水头损失不明显,沿毛管的坡度条件与表2．4中的坡度5相同,该毛管的内径应该为多少？毛管的操作压力水头是多少？表29例4的有关条件解：根据MIDESIGNERVZ．0的要求,选择的最小毛管内径值和最大内径值分别为12rum和21nun,当毛管的人口安置在坡度的左边时,在一台微机上运行了MIDESIGNERVZ．0后没有得到计算结果,当毛管的入口安置在坡度的右边时,MIDESIGNERVZ．0计算出的毛管内径为196rum,毛管操作压力水头为684m,图2．22所示的是毛…     

微灌系统有限元法水力解析和设计（一）

内容介绍一个微灌系统是由灌水器、毛管、支管、主管、化肥和农药注射器、过滤器和泵站组成的。从水力学的角度讲,设计微灌系统的关键是设计毛管和支管单元。在实际应用中,要求的平均灌水器流量是根据土壤物理性质和作物根系分布的范围来决定的,要求的灌水均匀度是用户给定的条件,所以毛管和支管单元必须要设计得满足这两个条件。在过去的25年中,有关学者们研究出了许多微灌毛管和支管单元的水力学解析和设计方法,这些方法在世界范围内大大地推动了微灌的发展和应用。然而,就象在第一章中讨论的,这些方法也存在着许多不足。随着微型…     

微灌系统有限元法水力解析和设计(七)

4．2.1单向毛管构成的支管单元的设计步骤在坡度均匀的规则坡地上,当要求的平均灌水器流量、要求的灌水均匀度及毛管和支管的长度给定,设计毛管和支管的内径及支管单元操作压力水头的设计步骤为：①选择一组从小到大的毛管内径值LD1,LD2,LD3,…LDn和一组从小到大的支管内径SD1,SD2,SD3,…SDn,这时就会有表4－1中设计情况1的n×n个组合;②用第三章中的方法确定当毛管内径分别等于W,＊。,rp,…ton时的毛管流量公式（计算模拟毛管流量公式用的数据样本要用第三章中所论述的利用有限元法的方法来确定,在选择毛管入口的压力…     

微灌支管系统水力设计方法的商榷与建议

本文针对目前微灌设计中存在的相对水头偏差没有真正介入支管；毛管设计参数与支管设计参数之间的关系不明确等两个问题，提出了用平均水头法设计支管的设想，并对支管系统的相对水头偏差的计算方法进行了论证。     

微灌支管系统水力设计方法的商榷与建议

本文针对目前微灌设计中存在的相对水头偏差没有真正介入支管；毛管设计参数与支管设计参数之间的关系不明确等两个问题，提出了用平均水头法设计支管的设想，并对支管系统的相对水头偏差的计算方法进行了论证。     

微灌毛管水力设计的经验系数法 微灌水力设计计算方法探讨之三

本文定义了经验系数a_1(a_2),并由此建立了微灌毛管上最大(最小)灌水器流量与平均流量间的关系式,计算并绘出了地形坡降J=-0.05～0.05、流态指数x=0.49～0.762、流量q=3.79～40.98L/h、流量偏差q=0.10～0.24范围内a_1的变化值,论证了a_1=0.65吋,产生的计算误差在3％以内,因此可在微灌设计中应用;并列出了按经验系数法计算毛管的步骤,并示以算例。     

微灌用砂过滤器水力性能研究

本文对在微灌工程中广泛使用的压力式砂过滤器，从过滤器机理开始，分析、介绍了过滤层截留污物规律、滤层水头损失变化和影响水头损失的因素，并推求出用碎石英砂作滤层的微灌用砂过滤器的水力学公式。     

微灌用砂过滤器水力性能研究

本文对在微灌工程中广泛使用的压力式砂过滤器，从过滤器机理开始，分析、介绍了过滤层截留污物规律、滤层水头损失变化和影响水头损失的因素，并推求出用碎石英砂作滤层的微灌用砂过滤器的水力学公式。     

微灌系统有限元法水力解析和设计(二)

2．3均匀坡度上毛管的设计2．3．1单向毛管的设计伊塔耶和阮科（YitayewandWaxrick,1988）及哈索特等人（Hathootet,1993）提出了一个用于设计毛管的设计方法,在一条单向毛管的内径和长度中的一个参数、用户要求的平均灌水器流量和灌水均匀度给定的条件下,另外一个未知参数和所需要的毛管操作压力就可以准确地设计出来,这个方法的设计步骤为：第一步给设计参数选定由小到大的一组值;第二步对每一个选定的值,找出其能产生用户要求的平均灌水器流量qreq的毛管操作压,并评价出灌水均匀度;第三步画出灌水均匀度与设计参数及毛管操作…     

均匀坡下微灌毛管水力设计的平均水头法

“平水头法”是均匀坡下微灌毛管水力设计中一种简单易行的方法。该方法根据流量指数x和允许压力偏差率在特定范围内灌水器平均流量所对应的压力与平均(设计)压力近似相等的原理,建立端压与均压间的关系式,以压力设计结果代替流量设计结果。通过相对误差分析,证明了这种方法在实际应用中的可行性。     

微灌毛管水力解析及优化设计的遗传算法研究

根据微灌毛管水力学特性,应用遗传算法理论和方法,提出微灌毛管水力解析及设计的新方法,建立了两种典型毛管水力解析和设计的遗传算法模型及求解方法,该方法可适用于非均匀坡度、不等间距及不等流量灌水器的毛管解析和设计。模拟计算结果表明,该方法具有较高的求解效率和计算精度。