水肥一體化微噴帶灌溉施肥均勻度影響因素
發(fā)布時(shí)間:2022-01-24 01:49
微噴帶通過在薄壁塑料軟管壁上的孔群進(jìn)行噴水灌溉,具有成本低,噴灑時(shí)流量大、抗堵塞性良好、易于田間鋪設(shè)收取、維護(hù)保養(yǎng)方便等優(yōu)點(diǎn),可進(jìn)行水肥一體化,減少水分肥料浪費(fèi),應(yīng)用前景廣闊。微噴帶的水力性能及水量分布均勻性是影響水肥一體灌溉施肥均勻度的重要因素,但目前研究還不深入。本文通過水肥一體下微噴帶灌溉施肥的均勻度及水力性能的試驗(yàn),結(jié)合水力學(xué)基礎(chǔ)理論與試驗(yàn)結(jié)果分析了微噴帶水力性能及水量分布均勻性等的影響因素,進(jìn)一步提出微噴帶較適宜的田間灌溉運(yùn)行參數(shù)。得出以下主要結(jié)論:(1)不同類型微噴帶的壓力流量關(guān)系符合冪函數(shù)關(guān)系。微噴帶單位長(zhǎng)度的出流量隨著首部工作壓力的增大而增大,相同壓力下,微噴帶出流量隨管徑的增加而增加,但流量增大幅度減緩,Ф32和Ф40的差值相對(duì)于Ф28和Ф32較小。微噴帶屬于沿程泄流管道,沿程壓力受水頭損失影響不斷降低,影響微噴帶水量分布均勻度。水頭損失與首部工作壓力、微噴帶鋪設(shè)長(zhǎng)度及管徑相關(guān),隨著田間微噴帶的布設(shè)長(zhǎng)度的增加,首末壓差不斷增大。在微噴帶田間應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)微噴帶結(jié)構(gòu)形式確定最適宜的鋪設(shè)長(zhǎng)度與首部壓力。(2)對(duì)不同管徑的微噴帶水量分布試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),管徑越大,單孔水量分布的參數(shù)...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
第二章試驗(yàn)裝置與設(shè)計(jì)方法92.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法2.2.1微噴帶水力性能與壓力分布影響試驗(yàn)試驗(yàn)裝置見圖2-2,測(cè)試壓力流量關(guān)系及沿程壓力分布情況。流量值可以通過便攜式超聲波流量計(jì)或水表讀出,工作壓力值通過精密壓力表顯示讀出。調(diào)節(jié)首部閘閥開度改變微噴帶首部工作壓力,設(shè)置不同的首部工作壓力值。微噴帶平穩(wěn)放置、無彎曲,首端設(shè)置壓力表,由微噴帶的首部到尾部每隔5m設(shè)置一壓力測(cè)試點(diǎn),試驗(yàn)微噴帶的長(zhǎng)度為20m,共設(shè)置5個(gè)測(cè)試點(diǎn)。打開閘閥開關(guān),根據(jù)試驗(yàn)微噴帶的水力性能及適宜的工作壓力范圍,微噴帶沿程壓力分布試驗(yàn)首端壓力在20kPa-40kPa的范圍內(nèi)共設(shè)置5組壓力條件,每組試驗(yàn)重復(fù)3次;壓力流量關(guān)系試驗(yàn)微噴帶首端壓力在10kPa-70kPa的范圍內(nèi)每隔10kPa設(shè)置一首部壓力值。每次試驗(yàn)在工作壓力穩(wěn)定3min后開始,記錄測(cè)量點(diǎn)的壓力值及便攜式超聲波流量計(jì)讀數(shù),測(cè)量誤差應(yīng)不大于2%,若超過此誤差值對(duì)該壓力點(diǎn)重新進(jìn)行測(cè)量。圖2-2微噴帶水力性能試驗(yàn)裝置示意圖Fig.2-2schematicdiagramofhydraulicperformancetestdeviceofmicrospraybelt2.2.2微噴帶單孔水量分布特性試驗(yàn)單孔水量分布試驗(yàn)以噴射角度、工作壓力以及微噴帶結(jié)構(gòu)類型為因素,研究噴射角度、壓力與射程、濕潤區(qū)面積、干燥區(qū)寬度的關(guān)系。單孔水量分布試驗(yàn)時(shí),調(diào)整閥門,改變不同的微噴帶首部工作壓力,微噴帶長(zhǎng)度為2m,取0.6m位置處的一個(gè)孔作為測(cè)量孔,其余位置用塑料布進(jìn)行遮擋,所有出水孔均正常出水,噴孔正前方擺放0.7m*3m的水寫布(水寫布上打適量小孔以使噴射水流不至于匯集)使噴灑在水寫布水滴顯現(xiàn)濕潤區(qū)。使用量角尺量取噴射角度(與水平面夾角),卷尺測(cè)取單孔水量分布參數(shù):射程,濕潤區(qū)面積,干燥區(qū)寬度等。試驗(yàn)管道布置同水力性能試驗(yàn)布置。噴射角度為水流出射方向與水平?
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文10構(gòu)形式,所以多孔組合噴水均勻性的影響因素有孔數(shù)、噴孔直徑、孔組間距、布孔方式、工作壓力以及風(fēng)速風(fēng)向等。試驗(yàn)主要采用雨量筒法測(cè)定不同規(guī)格微噴帶、不同工作壓力以及大田試驗(yàn)條件下多孔組合噴水水量分布均勻性。噴灌的均勻度由水量分布均勻系數(shù)Cu表示:(2-1)式中:h-灌水強(qiáng)度,mm/h;n-有效噴灑區(qū)域內(nèi)雨量筒個(gè)數(shù);q-收集的水量。(1)不同規(guī)格微噴帶多孔噴水均勻性室內(nèi)試驗(yàn)微噴帶水平放置、無彎曲,試驗(yàn)長(zhǎng)度為3m,垂直于微噴帶方向擺放水量分布測(cè)試裝置,自制水量分布測(cè)量裝置由3個(gè)1m×1m試驗(yàn)臺(tái)與量筒構(gòu)成(每個(gè)試驗(yàn)臺(tái)劃分為5×5共25個(gè)小格,每個(gè)小格20cm×20cm,放置一個(gè)量筒,如圖2),量筒口徑為11cm高度為14.5cm,將塑料布放置在試驗(yàn)臺(tái)格子頂部,在每個(gè)量筒上的塑料布對(duì)應(yīng)量筒中心的位置剪開10cm的十字形孔,并留取一定的凸陷以便噴射水流匯集流入對(duì)應(yīng)位置的量筒內(nèi)部。打開水源,改變閥門的開度設(shè)置合適范圍內(nèi)的水壓,首端壓力值從20kPa-40kPa、每4kPa設(shè)置一工作壓力值,共5組首端壓力條件,每組試驗(yàn)重復(fù)3次。每次試驗(yàn)開始前先對(duì)微噴帶使用塑料布進(jìn)行遮擋,待壓力穩(wěn)定后3min后,移開塑料布進(jìn)行收集水量。微噴帶穩(wěn)定噴水十分鐘后,關(guān)閉壓力泵,按照雨量筒編號(hào)使用電子臺(tái)秤(量程3000g,精度0.01g)依次稱量雨量筒內(nèi)的水量,記錄每個(gè)壓力值下雨量筒中的水量。圖2-3微噴帶水量分布特性試驗(yàn)裝置示意圖Fig.2-3schematicdiagramofwaterdistributioncharacteristicstestdeviceofmicrospraybelt%1001%10011i1i1i1ininininiqqqhhhCu
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微噴水肥一體化對(duì)冬小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響[J]. 李金鵬,宋文越,姚春生,周曉楠,張震,王志敏,張英華. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]不同坡度條件下薄壁型微噴帶鋪設(shè)長(zhǎng)度優(yōu)化分析[J]. 王金毅,楊路華,茍萬里,邸志剛,董艷慧. 節(jié)水灌溉. 2020(01)
[3]薄壁微噴帶組合均勻度及鋪設(shè)間距試驗(yàn)研究[J]. 王金毅,楊路華,茍萬里,邸志剛. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2020(02)
[4]淺談微噴灌溉技術(shù)在蔬菜種植上的應(yīng)用[J]. 秦?zé)? 中小企業(yè)管理與科技(上旬刊). 2020(01)
[5]微噴帶雷諾數(shù)與沿程水頭損失試驗(yàn)研究[J]. 吳西杰,蔣冠宇,陳弘. 南方農(nóng)機(jī). 2019(21)
[6]微噴帶水力特性的試驗(yàn)分析研究[J]. 吳西杰,金龍鵬,王政,陳弘. 南方農(nóng)機(jī). 2019(19)
[7]微噴帶流態(tài)試驗(yàn)研究[J]. 吳西杰,祁曉暄,郭夢(mèng)玥,陳弘. 南方農(nóng)機(jī). 2019(17)
[8]組合方式對(duì)噴灌均勻度的影響研究[J]. 孫豐剛,謝高暢,彭志穎,姬廣淼,周筑南,蘭鵬. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2019(06)
[9]小麥寬苗帶種植模式下微噴灌管網(wǎng)布置優(yōu)化[J]. 楊坤,李揚(yáng),劉林,劉雪美,苑進(jìn). 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2019(06)
[10]薄壁微噴帶沿程水頭損失試驗(yàn)研究[J]. 茍萬里,楊路華,邸志剛,王金毅. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2019(05)
博士論文
[1]移動(dòng)式噴灌機(jī)折射式噴頭水量及動(dòng)能分布規(guī)律研究[D]. 鞏興暉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
碩士論文
[1]甘肅河西春小麥微噴帶灌溉制度研究[D]. 趙祥.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[2]輕小型噴灌機(jī)組水肥均勻性影響因素試驗(yàn)研究[D]. 易萌.江蘇大學(xué) 2019
[3]旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)射流噴頭水力性能及水滴破碎特性研究[D]. 胡廣.江蘇大學(xué) 2019
[4]基于水量分布函數(shù)的噴灌組合均勻度研究[D]. 徐露.華北水利水電大學(xué) 2019
[5]微噴帶灌溉條件下施氮量對(duì)小麥光合特性和氮素利用特性的影響[D]. 王昌秀.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[6]大田微噴灌水肥一體化技術(shù)研究與設(shè)備研制[D]. 郝明.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[7]微噴水肥一體化對(duì)土壤水氮分布及水氮利用效率的影響[D]. 毛平平.山西師范大學(xué) 2017
[8]大田水肥一體化微噴灌系統(tǒng)優(yōu)化與試驗(yàn)研究[D]. 王凱.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[9]滴灌系統(tǒng)壓差式施肥裝置性能及施肥均勻性研究[D]. 楊欣.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[10]不同微噴帶布置間距與灌水量對(duì)冬小麥的影響[D]. 徐袁博.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
本文編號(hào):3605593
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
第二章試驗(yàn)裝置與設(shè)計(jì)方法92.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法2.2.1微噴帶水力性能與壓力分布影響試驗(yàn)試驗(yàn)裝置見圖2-2,測(cè)試壓力流量關(guān)系及沿程壓力分布情況。流量值可以通過便攜式超聲波流量計(jì)或水表讀出,工作壓力值通過精密壓力表顯示讀出。調(diào)節(jié)首部閘閥開度改變微噴帶首部工作壓力,設(shè)置不同的首部工作壓力值。微噴帶平穩(wěn)放置、無彎曲,首端設(shè)置壓力表,由微噴帶的首部到尾部每隔5m設(shè)置一壓力測(cè)試點(diǎn),試驗(yàn)微噴帶的長(zhǎng)度為20m,共設(shè)置5個(gè)測(cè)試點(diǎn)。打開閘閥開關(guān),根據(jù)試驗(yàn)微噴帶的水力性能及適宜的工作壓力范圍,微噴帶沿程壓力分布試驗(yàn)首端壓力在20kPa-40kPa的范圍內(nèi)共設(shè)置5組壓力條件,每組試驗(yàn)重復(fù)3次;壓力流量關(guān)系試驗(yàn)微噴帶首端壓力在10kPa-70kPa的范圍內(nèi)每隔10kPa設(shè)置一首部壓力值。每次試驗(yàn)在工作壓力穩(wěn)定3min后開始,記錄測(cè)量點(diǎn)的壓力值及便攜式超聲波流量計(jì)讀數(shù),測(cè)量誤差應(yīng)不大于2%,若超過此誤差值對(duì)該壓力點(diǎn)重新進(jìn)行測(cè)量。圖2-2微噴帶水力性能試驗(yàn)裝置示意圖Fig.2-2schematicdiagramofhydraulicperformancetestdeviceofmicrospraybelt2.2.2微噴帶單孔水量分布特性試驗(yàn)單孔水量分布試驗(yàn)以噴射角度、工作壓力以及微噴帶結(jié)構(gòu)類型為因素,研究噴射角度、壓力與射程、濕潤區(qū)面積、干燥區(qū)寬度的關(guān)系。單孔水量分布試驗(yàn)時(shí),調(diào)整閥門,改變不同的微噴帶首部工作壓力,微噴帶長(zhǎng)度為2m,取0.6m位置處的一個(gè)孔作為測(cè)量孔,其余位置用塑料布進(jìn)行遮擋,所有出水孔均正常出水,噴孔正前方擺放0.7m*3m的水寫布(水寫布上打適量小孔以使噴射水流不至于匯集)使噴灑在水寫布水滴顯現(xiàn)濕潤區(qū)。使用量角尺量取噴射角度(與水平面夾角),卷尺測(cè)取單孔水量分布參數(shù):射程,濕潤區(qū)面積,干燥區(qū)寬度等。試驗(yàn)管道布置同水力性能試驗(yàn)布置。噴射角度為水流出射方向與水平?
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文10構(gòu)形式,所以多孔組合噴水均勻性的影響因素有孔數(shù)、噴孔直徑、孔組間距、布孔方式、工作壓力以及風(fēng)速風(fēng)向等。試驗(yàn)主要采用雨量筒法測(cè)定不同規(guī)格微噴帶、不同工作壓力以及大田試驗(yàn)條件下多孔組合噴水水量分布均勻性。噴灌的均勻度由水量分布均勻系數(shù)Cu表示:(2-1)式中:h-灌水強(qiáng)度,mm/h;n-有效噴灑區(qū)域內(nèi)雨量筒個(gè)數(shù);q-收集的水量。(1)不同規(guī)格微噴帶多孔噴水均勻性室內(nèi)試驗(yàn)微噴帶水平放置、無彎曲,試驗(yàn)長(zhǎng)度為3m,垂直于微噴帶方向擺放水量分布測(cè)試裝置,自制水量分布測(cè)量裝置由3個(gè)1m×1m試驗(yàn)臺(tái)與量筒構(gòu)成(每個(gè)試驗(yàn)臺(tái)劃分為5×5共25個(gè)小格,每個(gè)小格20cm×20cm,放置一個(gè)量筒,如圖2),量筒口徑為11cm高度為14.5cm,將塑料布放置在試驗(yàn)臺(tái)格子頂部,在每個(gè)量筒上的塑料布對(duì)應(yīng)量筒中心的位置剪開10cm的十字形孔,并留取一定的凸陷以便噴射水流匯集流入對(duì)應(yīng)位置的量筒內(nèi)部。打開水源,改變閥門的開度設(shè)置合適范圍內(nèi)的水壓,首端壓力值從20kPa-40kPa、每4kPa設(shè)置一工作壓力值,共5組首端壓力條件,每組試驗(yàn)重復(fù)3次。每次試驗(yàn)開始前先對(duì)微噴帶使用塑料布進(jìn)行遮擋,待壓力穩(wěn)定后3min后,移開塑料布進(jìn)行收集水量。微噴帶穩(wěn)定噴水十分鐘后,關(guān)閉壓力泵,按照雨量筒編號(hào)使用電子臺(tái)秤(量程3000g,精度0.01g)依次稱量雨量筒內(nèi)的水量,記錄每個(gè)壓力值下雨量筒中的水量。圖2-3微噴帶水量分布特性試驗(yàn)裝置示意圖Fig.2-3schematicdiagramofwaterdistributioncharacteristicstestdeviceofmicrospraybelt%1001%10011i1i1i1ininininiqqqhhhCu
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微噴水肥一體化對(duì)冬小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響[J]. 李金鵬,宋文越,姚春生,周曉楠,張震,王志敏,張英華. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]不同坡度條件下薄壁型微噴帶鋪設(shè)長(zhǎng)度優(yōu)化分析[J]. 王金毅,楊路華,茍萬里,邸志剛,董艷慧. 節(jié)水灌溉. 2020(01)
[3]薄壁微噴帶組合均勻度及鋪設(shè)間距試驗(yàn)研究[J]. 王金毅,楊路華,茍萬里,邸志剛. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2020(02)
[4]淺談微噴灌溉技術(shù)在蔬菜種植上的應(yīng)用[J]. 秦?zé)? 中小企業(yè)管理與科技(上旬刊). 2020(01)
[5]微噴帶雷諾數(shù)與沿程水頭損失試驗(yàn)研究[J]. 吳西杰,蔣冠宇,陳弘. 南方農(nóng)機(jī). 2019(21)
[6]微噴帶水力特性的試驗(yàn)分析研究[J]. 吳西杰,金龍鵬,王政,陳弘. 南方農(nóng)機(jī). 2019(19)
[7]微噴帶流態(tài)試驗(yàn)研究[J]. 吳西杰,祁曉暄,郭夢(mèng)玥,陳弘. 南方農(nóng)機(jī). 2019(17)
[8]組合方式對(duì)噴灌均勻度的影響研究[J]. 孫豐剛,謝高暢,彭志穎,姬廣淼,周筑南,蘭鵬. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2019(06)
[9]小麥寬苗帶種植模式下微噴灌管網(wǎng)布置優(yōu)化[J]. 楊坤,李揚(yáng),劉林,劉雪美,苑進(jìn). 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2019(06)
[10]薄壁微噴帶沿程水頭損失試驗(yàn)研究[J]. 茍萬里,楊路華,邸志剛,王金毅. 灌溉排水學(xué)報(bào). 2019(05)
博士論文
[1]移動(dòng)式噴灌機(jī)折射式噴頭水量及動(dòng)能分布規(guī)律研究[D]. 鞏興暉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
碩士論文
[1]甘肅河西春小麥微噴帶灌溉制度研究[D]. 趙祥.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[2]輕小型噴灌機(jī)組水肥均勻性影響因素試驗(yàn)研究[D]. 易萌.江蘇大學(xué) 2019
[3]旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)射流噴頭水力性能及水滴破碎特性研究[D]. 胡廣.江蘇大學(xué) 2019
[4]基于水量分布函數(shù)的噴灌組合均勻度研究[D]. 徐露.華北水利水電大學(xué) 2019
[5]微噴帶灌溉條件下施氮量對(duì)小麥光合特性和氮素利用特性的影響[D]. 王昌秀.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[6]大田微噴灌水肥一體化技術(shù)研究與設(shè)備研制[D]. 郝明.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[7]微噴水肥一體化對(duì)土壤水氮分布及水氮利用效率的影響[D]. 毛平平.山西師范大學(xué) 2017
[8]大田水肥一體化微噴灌系統(tǒng)優(yōu)化與試驗(yàn)研究[D]. 王凱.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[9]滴灌系統(tǒng)壓差式施肥裝置性能及施肥均勻性研究[D]. 楊欣.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[10]不同微噴帶布置間距與灌水量對(duì)冬小麥的影響[D]. 徐袁博.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
本文編號(hào):3605593
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