卷盘式移动节水喷灌机软管最佳弯曲参数的试验研究--《吉林农业大学》2005年硕士论文
卷盘式移动节水喷灌机软管最佳弯曲参数的试验研究
【摘要】：节水灌溉是农业现代化的重要组成部分,发展节水灌溉、提高水利用率是实现现代化的必由之路。当前我国的情况是:一方面水资源严重不足,另一方面农业灌溉水的利用率很低,浪费十分严重。我国农业灌溉长期沿用原始的灌溉方法,因此节水空间很大。
节水灌溉是根据作物需水规律及当地供水条件,为了有效的利用降水和灌溉水,获取农业的最佳经济效益、社会效益、生态环境效益而采取的多种措施的总称。灌溉水从水源到田间要经过几个环节,每个环节都存在水量无益损耗。凡是在这些环节中能够减少水量损失、提高灌溉水使用效率和经济效益的各种措施,均属于节水灌溉的范畴。
节水灌溉的措施主要有以下几种:
(1) 合理地开发和利用水资源.
(2) 降低渠道水量损失.
(3) 采用节水型灌水方法和技术.
(4) 农艺节水技术即从农作物本身寻求节水方法.
(5) 提高用水管理水平.
喷灌技术是节水型灌水方法之一,是利用专门的设备把水加压,或利用水的自然落差将有压水送到灌溉地段,通过喷洒器喷射到空中形成水滴,像下雨一样喷洒到作物上和田间的灌水方法。喷灌不仅可以满足园林绿地和运动场草坪的养护需要,而且也为人们的生活环境增添了一道靓丽的景观。这种方法具有省水、增产、省工、省地、保土、保肥、适应性强和可综合利用等优点。
喷灌技术中常用的喷灌设备有电动圆形喷灌机,电动平移式喷灌机,滚移式喷灌机,卷盘式喷灌机。本文主要针对卷盘式喷灌机的研制。
卷盘式喷灌机是70年代初期在移管式喷灌系统基础上发展起来的,是一种结构紧凑、移动方便、操作人员少和能自动行走进行喷洒作业的喷灌机具。卷盘式喷灌机由喷头车、软管、水力驱动机和卷盘车等部分组成。进行喷灌作业时,软管被拉铺在被灌地面上,利用喷灌压力水驱动卷盘转动缠绕软管,牵引喷头缓慢移向卷盘并进行喷洒作业。其中软管为特制的中密度聚乙烯黑色半软管,具有耐高压、耐拖拉、耐弯曲等特点。这种喷灌机的使用寿命可达10年以上,操作简便,可自动化运行,只需1-2人管理。可昼夜工作,每天只需移动一两次,安装一次只需20多分钟。每台喷灌机可控制3.50hm~2土地。可适应不同地区、作物、土壤和水源。被灌地面不需任何工程设施,也不受田间树木、电杆等障碍的影响,只要有水源,接上压力水就可进行移动喷灌,灌完即可将整机入库保管。基于这些优点,进一步说明研制卷盘式喷灌机的必要性。
【关键词】：
【学位授予单位】：吉林农业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2005【分类号】：S277.94【目录】：
Abstract8-12
第一章 绪论12-18
1．1 课题的目的和意义12-13
1．2 国内外喷灌设备及卷盘式喷灌机的研究现状13-16
1．2．1 国外喷灌设备的发展13-14
1．2．2 国内喷灌设备的发展14-16
1．3 课题主要研究内容及创新点16-18
1．3．1 课题主要研究内容16
1．3．2 课题创新点16-18
第二章 卷盘式喷灌机概述18-26
2．1 卷盘式喷灌机的组成及工作原理18-19
2．1．1 组成18
2．1．2 工作原理18-19
2．2 卷盘式喷灌机的运行性能19-20
2．3 卷盘式喷灌机的调速特性20-22
2．4 卷盘式喷灌机的能耗22
2．5 软管22-23
2．6 水力驱动机23-25
2．6．1 水涡轮式23
2．6．2 伸缩皮囊式23-24
2．6．3 水涡轮式和伸缩皮囊式卷盘喷灌机性能比较24-25
2．7 本章小结25-26
第三章 卷盘式喷灌机软管的流体运动分析26-36
3．1 流体的分类26-28
3．2 管内流动状态与速度分布28-33
3．2．1 管内流动状态28-29
3．2．2 管内流速分布29-33
3．3 管内流动阻力33-35
3．3．1 圆管中的沿程阻力33-35
3．3．2 局部阻力35
3．4 本章小结35-36
第四章 FLUENT模拟仿真分析36-50
4．1 FLUENT的发展及应用36
4．2 程序的结构36-37
4．3 FLUENT程序可以求解的问题37-38
4．4 用FLUENT求解问题的步骤38-39
4．5 关于FLUENT求解器的说明39
4．6 FLUENT求解方法的选择39
4．7 边界条件的确定39-40
4．8 弯曲软管内的FLUENT仿真分析过程40-47
4．8．1 弯管模型的建立40-41
4．8．2 网格的划分及边界类型的确定41-42
4．8．3 FLUENT仿真分析42-43
4．8．4 FLUENT分析结果43-47
4．9 数据整理47-49
4．10 本章小结49-50
第五章 软管阻力损失台架试验研究50-55
5．1 试验材料50
5．2 试验方法50
5．3 试验装置50-51
5．3．1 试验流程图的设计50
5．3．2 台架试验台的搭建50-51
5．4 试验步骤51-52
5．5 试验结果52
5．6 台架试验数据与模拟试验数据对比分析52-54
5．7 本章小结54-55
第六章 结论55-56
参考文献56-58
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