文丘里施肥器空化特性数值模拟

采用数值模拟的方法对结构优化后的文丘里施肥器进行空化特性研究,探讨了空化影响施肥器性能的原因,揭示了施肥器内部流动耗能机理.研究结果表明:随着施肥器进出口压差不断增大,吸肥口负压值不断降低,吸肥流量不断增大,当吸肥口负压降低到最低值时,吸肥口负压值保持不变,吸肥流量将保持恒定,此后随着施肥器进出口压差不断增大,首先在喉部与扩散段连接处产生空化,并沿扩散段壁面向下游不断扩大增厚.通过比较不同压差条件下,施肥器不同截面的能量特征发现,未发生空化时,随着压差增大,喉部能量损失也增大,占施肥器总损失的1/2左右;空化发生时,随着压差增大,喉部能量损失保持不变,而扩散段能量损失不断增大,这是由于空化的发展使扩散段流态恶化,空化区域外部及尾部产生大范围的涡,消耗较多能量,大量的无效能量损失使得施肥器吸肥效率急剧下降.

低压地下与地表滴灌滴灌带水力性能对比试验

为研究低压条件下地下毛管的水力性能与灌水均匀度的变化规律,以新疆大田地下滴灌系统作为研究对象,支管入口压力在1.4~6.55 m之间,在支管的首部、中部和尾部分别对地下和地表毛管进行测试,比较流量、工作压力和总水头损失等参数间的关系。结果表明:1)可以通过压力与流量判断毛管工作是否正常。2)地下毛管在土壤基质势驱动滴头出流时,大于地表毛管流量,相对地表毛管流量增加0.12~0.9,并且增加比例随压力降低而增大。3)90%的正常地下毛管的工作压力要小于地表毛管,压力折减系数在(-10%,0)的概率是70%。4)用总水头损失、勃拉休斯公式及多口系数推求毛管考虑局部水头损失的加大系数,地表毛管平均值在1.32~5.94之间,地下毛管平均值在1.37~2.18之间,二者均随压力降低而增大;土壤基质势作用使地下毛管流量增大,导致地下毛管的加大系数比地表毛管小。5)地表管网的灌水均匀度随压力降低而降低;土壤基质势的作用提高了地下管网的均匀度,压力偏差率比地表管网低0.62%~3.44%,流量偏差率比地表管网低8.15%~22.4%。该研究可为低压地下滴灌系统的设计与管理提供科学依据。

下衬阻水板宽度对地下滴灌土壤水分运移的影响

【目的】提高深埋地下滴灌在作物生长初期的水分供应能力,降低其深层渗漏风险。【方法】设置无阻水板、下衬7.8 cm阻水板及9.4 cm阻水板的点源地下滴灌土槽试验,测定下衬阻水板宽度对地下滴灌土壤湿润锋运移和土壤水分分布的影响程度。【结果】下衬阻水板不影响地下滴灌土壤湿润锋形状,仍近似于扁椭圆形,但改变了地下滴灌土壤湿润模式;下衬阻水板对地下滴灌土壤水分水平方向运移距离影响不大,但明显增加了土壤水分垂直向上运移距离,减小了土壤水分垂直向下运移距离,使得地下滴灌土壤湿润体整体向上层迁移,阻水板越宽,土壤湿润体向上层迁移的越明显。下衬阻水板可以调整土壤湿润体内的土壤水分分布,随着下衬阻水板宽度的增大,浅层(0~10 cm土层)土壤含水率增大,而深层(50~60 cm土层)土壤含水率减小。【结论】下衬阻水板可以促进地下滴灌土壤湿润体及水分向上层土壤集中,有利于保障作物生长初期的水分供应。

嵌入地下水动力模型的井灌区机井布局耦合优化模型

为探索井灌区适宜的机井布局方法,降低井灌区提水能耗,构建了以取水费用最小为目标的机井布局优化模型并把地下水动力模型(Modflow-2000)嵌入其中,通过2模型中的公共参数进行数据交换,从而形成机井布局耦合模型。利用实测资料对模型中相关参数进行率定,最后以通辽井灌区为研究对象,采用黄金分割搜索法对灌区机井位置进行寻优。应用结果表明,利用该耦合模型可以精准模拟灌区地下水位,模拟值与观测值的相对误差绝对值的平均值为0.88%,RMSE值为0.135 3 m;与灌区目前机井布局方式相比,优化后的机井布局方式可以有效减小区域机井水位降深,单次提水灌区井群地下水位累积降深值可减少5.96 m(降深平均值减少0.134 m);构建的耦合模型在确保模拟精度的前提下寻优速度快(单次运行时间仅需40 s)。为基于灌区地下水采补协调的机井空间布局优化提供了新的思路。

不同施肥时序滴灌双点源交汇下土壤水氮分布研究

【目的】探究不同施肥时序下滴灌双点源交汇水、氮的运移规律和分布特征,为滴灌系统施肥装置的合理运行提供技术支撑。【方法】通过室内土槽试验,设置3个硝态氮质量浓度(300、600、900 mg/L)和3种施肥时序(1/2N-1/2W、1/4W-1/2N-1/4W、3/8W-1/2N-1/8W),分析了土壤湿润锋的运移以及水分、硝态氮在土体内的分布情况。【结果】交汇前湿润锋在水平和垂直方向上的运移距离与时间t符合幂函数关系,在交汇面垂直方向上的湿润锋运移距离与时间t可用二项式拟合。各处理的水分分布规律基本相同,随深度的增加,土壤含水率降低,从0~10 cm的30%~35%缓慢降低至10~15 cm土层的19%~25%。在交汇面上的土壤含水率不大于相同土层其他位置的含水率,但硝态氮量比相同土层其他位置的大。增加肥液质量浓度,土体内相同位置的硝态氮量增加。不同施肥时序下,硝态氮在点源交汇区域的内部和边缘的量存在差异。【结论】综合考虑硝态氮的分布规律和减少淋失,在点源交汇情况下,采用水-肥-水的施肥时序(即1/4W-1/2N-1/4W、3/8W-1/2N-1/8W)较肥-水的施肥时序(1/2N-1/2W)能减少硝态氮在点源交汇区域的边缘积累,控制氮肥的淋失。

两种典型微灌加气装置溶解氧效果试验研究

采用加气装置通过微灌系统进行加气灌溉对作物生长、土壤环境有显著影响,适宜的加气装置有助于灌溉和生产。溶解氧是表征加气效果的重要指标之一,是加气灌溉研究关注的重要内容。【目的】探究溶解氧在不同条件下的变化规律。【方法】采用超微米气泡循环加气装置和空气压缩机加气装置,通过对比试验,研究了温度、通气时间等因素对2种微灌加气装置溶解氧效果的影响。【结果】2种加气装置在不同温度、不同通气时间下溶氧量均随时间变化而缓慢衰减,超微米气泡循环加气装置呈现的衰减趋势更为明显;2种加气装置溶氧量与水温呈线性负相关关系,决定系数R2都达到了0.98以上。【结论】采用空气压缩机加气时,不同的进气量会影响水中溶氧量的变化;加气对流量均匀性的负面作用不明显。

手摇清洗网式过滤器内部流场的数值模拟与性能试验验证

【目的】探讨手摇清洗网式过滤器内部流场特性。【方法】以120目手摇清洗网式过滤器为研究对象,借助Solidworks流体分析模块Flow Simulation模拟过滤器内部流动特征,通过不同流量下的能量性能试验验证了数值模拟的可靠性,分析了手摇清洗网式过滤器内部水流的速度场、压强场和湍动能场,探讨了手摇清洗网式过滤器内部结构对水流特性的影响。【结果】流量越大,过滤器内部流速、湍动能等越大,水头损失越大。滤网靠近出水口区域的上半部分是主要的过滤区域,该区域受吸嘴的阻力影响,水流速度快、湍流剧烈、受力大。【结论】流量影响过滤器内部水流流速和压强的大小及其变化梯度,但不影响水流方向及流速和压强的变化趋势。过滤时,将靠近出水口一侧的最后一个吸嘴摇至滤网最下部,使得该侧的吸嘴整体位置靠下,可减少吸嘴对水流水力特性的影响。

个性化护理指导对糖尿病周围神经病变患者的应用效果

目的探讨个性化护理指导对糖尿病周围神经病变患者遵医行为,空腹、餐后2h及睡前血糖,护理服务满意度的影响。方法选取2017年7月~2018年7月我院收治的DPN患者82例,随机分为研究组和对照组,每组41例,对照组采用常规护理模式,研究组在常规护理基础上根据患者病情的特点、饮食、运动习惯、文化层次等实施个性化的护理指导,包括访谈式的心理疏导,个性化的饮食、运动、睡眠指导、足部护理、血糖监测,比较两者的遵医行为,空腹和餐后2h及睡前血糖,护理服务满意度。结果研究组的遵医行为及血糖控制明显优于对照组,护理服务满意度明显提高。结论个性化护理指导可以提高患者的遵医行为,明显降低患者的空腹和餐后2h及睡前血糖,提高护理服务满意度。

Agricultural water-saving potential and feasibility of developing semi-dryland farming in Henan Province

Based on the collected data in the current status of developing and utilizing water resources and implementing water-saving agriculture in Henan Province,and taking into account the influence of engineering,agronomic and management measures,the water- saving potential in past years and the feasibility of implementing semi-dryland farming were analyzed in Henan Province. Finally,specific technical measures of developing semidryland farming in different areas of Henan Province were proposed.