压力对微喷带水量分布均匀性影响试验研究

试验探究不同压力下微喷带水量分布均匀系数的变化规律,通过公式计算了垂直于微喷带、沿微喷带方向和总面积的水量分布均匀系数,分析不同水头工作压力对不同类型微喷带在水量分布均匀性上的影响。试验对常见的机械打孔的Ф28,Ф32和Ф40微喷带,通过改变微喷带的工作压力值,设置6种不同的微喷带首部工作压力,探究不同结构类型的微喷带在不同的首部工作压力下的水量分布均匀系数。微喷带的水量分布均匀系数与首部工作水头及管径均匀性密切相关,在一定的工作压力范围内,微喷带的灌溉效果能达到最好;随着工作压力的变化,Ф28与Ф40微喷带的水量分布均匀系数变化较平缓,而Ф32微喷带的水量分布均匀系数变化波动大,3种结构类型微喷带的水量分布均匀系数均在工作压力值为32～36 kPa的范围内出现最大值。为保证较好的灌溉均匀度,一定作用压力条件下微喷带存在极限铺设长度;实际使用中,应根据微喷带的具体结构形式设定铺设长度与首部工作压力。     

水培生菜氮磷钾产量模型的构建与分析

为定量揭示水培生菜产量对营养液主要营养元素氮磷钾浓度的关系,以香港"玻璃脆"散叶生菜为试材,设置不同氮磷钾营养液配方,采用三因素(N、P、K)五水平二次通用旋转组合设计试验,分析了水培生菜在前、后期氮磷钾对产量的影响,建立了生菜产量对三因素的回归数学模型。结果表明:前期三因素对产量的影响顺序是NKP,后期为NPK;各因素间存在着交互作用,营养液中氮离子浓度和钾离子浓度均呈正相关,磷离子与钾离子浓度均呈负相关;在生长前期,当氮磷钾浓度分别为8.46、0.62、2.57mmol·L~(-1)时,产量最高为12.26g·株~(-1);在生长后期,当氮磷钾浓度分别为4.65、0.69、2.43mmol·L~(-1)时,产量最大为88.27g·株~(-1)。     

基于流固耦合方法的压力补偿滴头水力特性研究

采用流固耦合方法对压力补偿滴头水力特性进行了数值模拟,得到了该滴头的压力流量关系、内流场分布及膜片变形量。通过与试验实测结果的对比分析表明,数值模拟与实测的滴头压力流量关系较接近,为研究压力补偿滴头内流场分布与水力特性之间的关系提供了一种新途径。     

沼液水培蔬菜的研究进展

沼液是由人畜粪便、作物秸秆、落叶、城市污水等厌氧发酵的产物,含有多种蔬菜生长所需的营养元素。现综述了沼液浓度与成分、沼液对蔬菜产量与品质影响的研究进展,分析了目前沼液用于水培蔬菜所存在的主要问题,对未来应用推广需要研究的科学问题进行了展望。     

滴灌系统网式和叠片式过滤器水力性能试验研究

滴灌系统过滤器的性能直接影响系统正常运行及使用寿命,以网式和叠片式过滤器为研究对象,进行了不同流量下清水和3种质量浓度浑水工况下,不同目数的2种过滤器水头损失和过滤性能试验,分析了过滤器水力性能的影响因素及其相互关系。结果表明,在清水条件下,过滤器的局部水头损失hj与流量Q成正比,随着系统过流量的增加而增加;相同流量下,高目数过滤器产生的水头损失大于低目数;浑水条件下,过滤器的水头损失与系统过流量、含沙量有关。随流量、含沙量的增大,过滤器初始水头损失增大,过滤周期变短。相同条件下,叠片式过滤器的水头损失明显大于网式过滤器,除沙率高于网式过滤器,即网式过滤器水力性能优于叠网式片过滤器,叠片过滤器的过滤效果优于网式过滤器。     

U形渠道抛物线形量水槽设计多媒件软件的研制

U型渠道抛物线形量水槽的设计过程复杂,采用手工计算繁琐。采用Visual Basic编程,研制开发了 U型渠道抛物线形量水槽多媒体设计软件,使用方便灵活,可根据用户需要对量水槽设计进行优化,极大地简化了量水槽多媒体设计过程,能用于各种标准、非标准 U形渠道无喉道平底抛物线形量水槽设计。     

喷射角度及压力对微喷带喷洒水滴分布的影响

微喷带灌溉具有节水省工、价格低廉、对动力要求低等优点。大田灌溉过程中,作物各生长期株高不同,各器官对水滴打击的耐受度不同,会对微喷带灌溉效果产生影响。为探究微喷带水量空间分布影响因素,该研究使用激光雨滴谱仪测量微喷带喷洒水滴的直径、个数和灌水强度,分析喷射角度（40°、60°及两孔组合）和工作压力（20、24、28和32 kPa）对水滴直径及分布的影响。结果表明：1）40°时的灌水强度峰值在17.9～23.0 mm/h,工作压力增大时灌水强度峰值波动不大。喷射角度为60°时,灌水强度峰值随着工作压力的增大逐渐降低。两孔组合灌溉时,微喷带的灌水强度与单孔相比略有增高,存在两个峰值。2）同一喷射角度下,水滴直径会随着工作压力的增大而减小;相同工作压力下,随着喷射角度的增大,微喷带喷洒水滴的直径分布范围略有减小。3）喷射角度和工作压力均会影响喷洒水滴在空间上的粒径分布,喷洒水滴直径分布范围为0～2.50 mm,占比较多的水滴直径集中在0.45～1.25 mm。本研究着重探究微喷带喷洒水滴的灌水强度和直径的空间分布,以期为微喷带的合理设计和推广应用提供基础理论支撑。     

滴灌管主流道沿程压力分布模型及验证

为揭示滴灌管的沿程流动特性,简化滴灌水力计算,分析了能量方程应用于滴灌管水力计算的局限性,并以质量守恒和动量守恒定理为依据,建立了以滴灌管为典型的变质量流动数学模型,并结合测压试验数据,获得了滴灌管主流道沿程压力分布表达式。变质量流动的动量方程表明:多孔管路主流道压力变化取决于摩阻项和动量交换项两部分,沿程压力分布的具体形式取决于二者作用的相对强弱,滴灌管压力分布归结为求解滴灌管轴向流速分布、摩阻系数和动量交换系数,动量方程建立的合理之处在于不必追究其详细机制,将复杂的流动机理进行了合理概化。测压-测流试验表明:滴灌管轴向流速分布指数与滴头自身特性参数无关,而与滴头安装个数呈线性关系。基于理论分析和试验数据回归得到了动量交换系数的表达式,并结合Blasius摩阻公式进行方程求解,压力计算值与实测值吻合良好,最大相对误差为4.27%。该文可为滴灌管水力计算及多孔管水动力学研究提供一定参考。     

沟灌简易长喉道量水槽水力性能初探

【目的】针对北方灌区田间沟灌缺乏量水设施的现状,设计一种成本低廉、制作安装简易的新型量水设备—便携式三角形长喉道量水槽,分析其水力性能。【方法】在8个流量(1.03、3.03、5.06、7.00、9.00、11.07、13.07、15.05 L/s)工况下,对该量水槽分别进行了自由出流和淹没出流的水力性能试验,测量了槽内共14个控制断面的水深,分析了不同流量下的水面线变化和傅汝德数(Fr)的变化。【结果】拟合出的不同出流状态下的流量公式中,自由出流状态下的最大相对误差为-3.61%,淹没出流下的为6.54%,平均相对误差均在0.5%以内;自由出流下Fr在断面5到断面7之间等于1,临界水深断面产生的具体位置在喉口段中部偏前段,距离量水槽进口首断面325~385 mm;该三角形长喉道量水槽的临界淹没度可达0.83。【结论】单个便携式三角形长喉道量水槽的流量测量范围为1~15 L/s,喉口长度建议为210 mm,临界淹没度在0.80~0.83之间。     

矩形渠道分水口水力性能试验研究

为了研究矩形渠道含堰坎分水口水力性能,对不同渠宽比下的分水口进行了试验研究,试验选取了5种流量,每个来流量下通过调节下游水深获得不同分流比,总共75组试验,测量了分水口附近的水深等水力因素,获得了分水口附近的水面变化曲线,分析了影响分流比的因素,根据堰流公式,拟合了各渠宽比下流量系数与相对堰上水头之间的关系式.结果表明:分水口处的水面变化在不同流量下变化规律大致相同,随距分水口距离的不同,水面变化也不同;同一渠宽比、流量下,分流比与相对堰上水头呈线性关系,随相对堰上水头的增加而增加,随主渠道上下游傅汝德数的增加而减小;拟合得到的流量系数计算公式精度较高,相关系数大于0.9,满足测流精度要求.该研究对分水口处水力性能进行了初步的研究,以期为灌区量水提供参考依据.