沼液滴灌系统灌水器堵塞模型构建及系统参数优化

在沼液滴灌工程实际生产应用中,为有效预防灌水器发生堵塞,提高沼液滴灌系统运行的可靠性,该文以实际沼气工程发酵剩余的沼液为试验样本,从满足作物生长需求、合理调控系统运行模式的角度出发,以沼液滴灌系统水肥配比、灌水压力、滴头流量为影响因素,以灌水器的平均相对流量和首次发生堵塞的时间为试验指标进行试验研究,建立了沼液滴灌系统灌水器堵塞预测模型。试验采用响应曲面法,利用Design-Expert8.0.6软件回归分析法和响应面分析法,建立了3个因素对沼液滴灌系统灌水器堵塞影响的数学模型,对所建立的数学模型进行了试验性验证。试验分析结果表明:水肥配比、灌水压力和滴头流量对沼液滴灌系统灌水器平均相对流量和首次发生堵塞时间的影响都是显著的,且影响主次顺序均为:滴头流量>水肥配比>灌水压力。在较大的水肥配比和滴头流量条件下,平均相对流量最大,首次发生堵塞时间最长;当灌水压力取适当的中间值时,灌水器抗堵塞性能较好。响应曲面法优化后获得的最佳综合堵塞模型指标为:水肥配比为3:1,灌水压力为0.14 MPa,滴头流量为12 L/h,在该条件下,平均相对流量为0.83,堵塞时间为55 h。经试验验证,实测值与模型理论值的平均相对误差小于4%,表明模型预测效果良好,能够较为准确地预测灌水器堵塞风险和首次发生堵塞的时间。

基于超弱光栅阵列的管道泄漏监测研究

针对长距离输水管道泄漏安全监测问题,采用干涉型分布式超弱光纤光栅阵列振动传感技术,构建一种非侵入式、安全可靠的管道泄漏实时在线监测系统,通过搭建模拟实验测试平台,对不同流速与压强条件下管道泄漏导致的振动信号进行测量和监控,实现不同管道泄漏特征的定性与定量分析。实验结果表明,该系统能够在线监测并及时诊断输水管道泄漏情况,对泄漏测量精度大于99%,且能准确定位管道泄漏位置及其泄漏流量。

滴灌条件下水溶性肥料对灌水器堵塞影响

为探究滴头流量等因素对水肥一体化滴灌系统灌水器堵塞的影响规律,指导滴灌系统的防堵塞管理工作,以相对流量作为堵塞程度的评价指标,通过单因素试验分析了肥液浓度、滴头流量、滴头工作压力、过滤器类型、滴头类型5个因素对灌水器堵塞情况的影响,采用正交试验筛选出抗堵塞的最佳灌溉模式。结果表明,肥液浓度越大,滴头和过滤器越易发生堵塞;滴头流量越大,相对流量也越大,大流量滴头相对不易发生堵塞;相对流量随着滴头工作压力的增大呈现先增后减趋势,工作压力过大也会引起滴头堵塞,农业灌溉过程中应选取适宜的滴头工作压力;叠片式过滤器比网式过滤器过滤效果更好;压力补偿式滴头抗堵塞性能优于八孔流量可调式滴头。最佳灌溉模式为:水溶性肥料稀释比例为1∶200,滴头工作压力为0.1 MPa,滴头为流量4 L/h的压力补偿式滴头。

包装材料对温州蜜柑贮藏品质的影响

为确定适宜温州蜜柑贮藏期包装的薄膜材料,达到防止贮藏期柑橘交叉感染,降低腐烂率,保持柑橘良好感官品质的目的,以商业成熟度的温州蜜柑为实验材料,研究室温贮藏条件下,聚乙烯(polyethylene,PE)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)、聚丙烯(oriented polypropylene,OPP)三种常用包装材料对其贮藏期品质的影响。定期测定温州蜜柑在贮藏期间感官综合评价、失重率、糖酸比、维生素C含量、CO_2浓度、菌落总数、质构剖面分析(texture profile analysis,TPA)等指标的变化情况。用主成分分析法,将原始指标划分为6个主成分因子,累计贡献率为91.186%。利用构建的综合评价模型,计算综合评价指标F值。结果表明,不同薄膜包装材料对温州蜜柑贮藏期保鲜程度不同; PE薄膜在保持温州蜜柑的感官品质、抑制水分流失、保持较高的糖酸比和较低的CO_2浓度等方面优于PVC薄膜和OPP薄膜;综合评价F值排序为:PE膜>OPP膜>PVC膜,故PE膜可首选为温州蜜柑贮藏的保鲜材料。上述结果为今后温州蜜柑的贮藏保鲜和柑橘包装机械的研究提供应用依据和理论参考。