高速公路中央绿化带滴灌系统设计参数对出流均匀度影响研究

针对重庆忠万高速绿化带滴灌工程的比降大、管道长的复杂条件,基于Darcy-Weisbach公式建立了迭代求解数学模型,并布置室内水力学实验获得实测参数来验证。针对滴管管网设计参数,包括管长、滴头间距、坡比等对出流均匀度的影响,指出在一定的坡比、管长等边界条件下,适当的初始水头、滴头间距参数组合可满足滴灌系统的出流均匀度要求。

布水器结构优化理论研究

蓄热水箱的供回水通过布水器平稳进入水箱内部进行热量交换,通过对布水器结构优化提高水箱运行效率。从几何角度分析,H型布水器和U型布水器适用于方形蓄热水箱。U型布水器主要由多孔散流管组成,供回水通过管道侧面小孔流出。结合流体力学知识分析管道内部流动特性,建立数学模型求解动量交换系数和摩擦阻力系数。通过理论计算得出,在特定管道情况下,可以通过改变多孔散流管的开孔个数来达到实际工程所需要的出流均匀度。

多孔膜袋灌水力性能分析

膜袋灌是一种新型高效的作物灌溉方法,通过对多孔膜袋灌在0.2、0.3、0.4 m工作水头的水力性能试验进行分析,研究了工作水头、孔距、孔径3个因素分别对膜袋局部水头损失、膜袋出流以及膜袋灌水均匀度的影响。结果表明:(1)膜袋的出水孔都会产生局部水头损失,流速越大,膜袋的局部水头越大,并且上游工作水头越大,膜袋的局部水头损失也越大;(2)膜袋的局部水头损失随着孔距、孔径的增大而减小;(3)多孔膜袋内的水流流态均为层流,膜袋出流量随着孔距和孔径的增大而增大;(4)当工作水头为0.3 m,孔距为40 cm时,推算出膜袋的极限铺设长度为184.8 m。研究结果对提高膜袋设计精度有重要意义。

忠万高速绿化带滴灌系统设计优化软件开发

重庆忠万高速公路采用智能滴灌系统,实现绿化带示范工程自动灌溉。以其滴灌管网为研究对象,针对绿化带比降大、灌溉范围长的复杂条件,采用Matlab平台,基于Darcy-Weisbach公式开发了具有完全自主产权的滴灌管网设计优化软件。该软件具备友好交互界面,可实现初始水头、管长、管径、滴头间距、坡比等参数的优化,满足经济简便、出流均匀的要求。研究成果可以为类似工程的滴灌管网设计提供依据。