压差吸入式喷灌施肥器构造与使用

目前,农业施肥偏重于土壤施肥,氮、磷过量流失或吸附固定于土壤中,利用率不足40%,并且造成土壤pH值下降,微生物群系发生变化,作物苗期缺乏营养,不发根、生长缓慢、易感病等。而压差吸入式喷灌施肥器一改这种传统施肥方式。

压差吸入式喷灌施肥器介绍

压差吸入式喷灌施肥器是在喷灌机喷水灌溉的同时,将可溶于水的肥料、土壤改良剂、除草剂、杀虫剂等化肥或农药均匀连续地注入喷灌系统,充分混合后随灌溉水喷洒到受控作物叶面及土壤上,从而达到增加作物根部和叶面的营养吸收,促进作物生长的目的。喷灌施肥效果表现为:快速营造作物的水、肥适宜环境,满足作物生长需求,作物产量可增加14％以上;使肥料利用率达到70％;减少化肥对土壤、地下水的污染。

压差吸入式喷灌施肥器的应用

一、喷灌施肥的作用 目前,农业施肥偏重于土壤施肥,氮、磷过量流失或吸附固定于土壤,利用率不足40％,并且造成土壤pH下降,微生物群系发生变化。表现作物苗期缺乏营养,不发根、生长缓慢、易感病。叶面施肥是平衡施肥的重要手段。

文丘里差压式喷灌施肥装置的性能研究

本文主要介绍 10 0PS -1型文丘里差压式施肥装置的工作原理、水力学性能、施肥罐内肥料浓度的变化规律及施肥均匀度的试验数据。通过对试验结果的研究分析 ,我们认为采用这种形式施肥装置是完全符合喷灌系统对施肥的要求的。

压差式喷灌施肥装置的研究

喷灌施肥是喷灌设施的主要功能之一。本文对采用文丘里管的压差式喷灌施肥装置的水力学特性、肥料浓度变化规律及施肥均匀度进行了理论分析和计算,并在此基础上提出了这种装置的设计计算方法,试验结果与理论计算取得了良好的一致,所研制的压差式喷灌施肥装置经实地使用验证,其性能完全满足生产要求。

文丘里施肥器控制性能试验分析

在水肥一体化滴灌设施中,为优选文丘里施肥器的最佳控制方式,以规格为32mm的并联式文丘里施肥器为对象,在文丘里施肥器的进水口、出水口和与水管的并联连接处3个位置安装球阀调节压差进行试验。试验结果表明,在进水口处调节压差,肥液质量分数低于13%时不能调节;在与水管的并联连接处调节压差,可实现对肥液质量分数的调节,但当压差高于0.10MPa时,进出口流量与压差成非线性关系;在出水口处调节压差,可在0～10%范围内调节肥液质量分数,且肥液质量分数与压力比的关系可用二次多项式表示,进口流量与进口压力和压差的乘积成线性正相关关系,因此,在出水口处调节压差能控制文丘里施肥器的吸肥量。

微灌用文丘里施肥器综合性能试验研究

基于文丘里施肥器综合工作性能指标测试研究,以期获得文丘里施肥器结构优化设计建议.研究选用规格为DN 20的6种不同材质的国内外文丘里施肥器,基于不同进口压力和进出口压差条件,系统针对文丘里施肥器在压力能耗、吸肥效率以及振动与空化等综合性能指标开展了测试研究.结果表明:文丘里施肥器吸肥临界压差与进口压力存在显著的线性正相关;相同进口压力下,国内文丘里施肥器最大吸肥量普遍明显低于国外同类产品,且振动与空化现象受压差变化敏感性较强;同一模具下,收缩率较小材质的施肥器制造偏差小,吸肥性能好,UPVC可作为生产施肥器的优选原料之一;此外,文丘里施肥器存在与其内部结构相对应的吸肥量上限,压差增大后导致振动与空化现象的加强是抑制文丘里施肥器吸肥能力进一步提升的重要原因.

基于CFD的文丘里施肥器收缩与扩散段结构优化

为了研发新型文丘里施肥器,提高其吸肥性能,使之适应不同工况的进出口压差,讨论了相同喉管进出口直径之比λ的条件下,得到最佳收缩段与扩散段的结构组合方案。本文采用solidworks2016、CFD软件,对14种不同模型进行建模并计算分析。研究不同组合形式结构的吸肥量q、肥液比δ、肥液浓度γ、吸肥效率η,4个指标以及流场压力、速度、湍动能、流线分布,综合评价吸肥性能的优越性。结果表明:①压差与吸肥量呈现幂函数的关系,压差越大吸肥量越大,但是增大的趋势越来越缓慢,压差与吸肥效率呈现指数函数的关系,压差越大,吸肥效率越小,减少的趋势越来越平缓;②喇叭口收缩段与流线型扩散段结构方案对比同系列产品,吸肥量最大提高80%,肥液浓度随压差变化最稳定,对不同工况适应性最强;③在相同的工况下,喇叭口收缩段与流线型扩散段结构方案,在喉管附近产生的真空度最大、压力最小、速度最大,产生旋涡区所对应的中心截面上平均湍动能最小,最有利于吸肥;综合吸肥性能与流场分析,最优的组合形式为喇叭口收缩段与流线型扩散段。

中国水肥一体化施肥设备研究现状与发展趋势

为了促进中国水肥一体化施肥设备的研究开发及推广应用,总结分析了中国水肥一体化施肥设备科研、生产及实际应用中存在的问题,概述了施肥设备的发展现状,重点阐述分析了文丘里施肥器、压差施肥罐、比例施肥泵、柱塞泵及固体肥料溶解施肥装置等常用施肥设备的技术特点、研究进展和存在问题等.在此基础上,基于绿色农业发展理念和农业物联网的发展需要,指出施肥设备的发展亟需结合作物区域种植特点,综合施策,创新发展多种先进施肥装备及技术,建立节水节肥技术综合管理体系,重点研究管路中水肥流动规律、优化设计方法、产品研发与标准化、灌水施肥制度与智能水肥一体化系统,实现施肥设备的多功能、低能耗及精准化、水肥一体化系统的信息化与智能化,切实有效提高水肥利用率.

大型喷灌机施肥装置的设计与开发

论文主要针对中心枢纽式喷灌机与平移式喷灌机运行方式的不同,结合不同的喷灌施肥形式,分别设计并制作了适用于不同大型喷灌机型对应配套的施肥装置,并经试验验证,施肥均匀度分别能达到76.0%及78.5%,满足农艺要求的情况下,大大提高了生产效率。