纵向结构优化下组合微喷带喷洒均匀度模拟研究

为探究纵向结构优化条件下组合微喷带的最优铺设间距,以折径42mm,总长40m的斜3孔与斜5孔微喷带为供试对象,开展单根微喷带喷洒水分布强度规律试验。并在此基础上,利用3次样条插值法插值出每个集水点的喷洒水分布强度。在插值完成后,叠加出两根相同的微喷带在不同组合间距下各个集水点的喷洒水分布强度,利用喷洒水分布强度等值线图与喷洒均匀度对叠加结果进行分析。结果表明:3次样条插值法对微喷带喷洒水分布强度的插值误差小于7%。通过结构优化能增大微喷带末端喷洒水分布强度与喷洒均匀度。采用长度为1∶1的结构优化比例,以及1.45R的组合间距,能让组合喷洒均匀度达到69.1%。

微喷带喷孔水力性能及流量预测模型研究

微喷带喷孔直径小,难以精准测量与加工,其单孔水力性能是微喷带标准化设计的瓶颈问题。为了精确预测微喷带喷孔水力特性,以内径32 mm无缝钢管为载体,采用精密激光技术加工了0.3、0.4、0.5、0.6和0.7mm 5种标准孔径喷孔,分别进行了10个压力水平下的流量测试,通过3次样条插值和多项式拟合构建了孔径-压力-流量模型,并与某进口微喷带0.3、0.35和0.54 mm 3种孔径的流量实测值进行了比较分析。研究结果表明,由实测数据建立的无缝钢管标准孔的压力流量公式拟合精度很高,决定系数均超过0.99;随着孔径的增大,小孔流量随压力变化较为敏感,且在较低压力下变化程度越加剧。由3次样条插值得到的孔径-压力-流量模型的预测精度总体上优于多项式拟合,前者预测的微喷带喷孔流量与实测值的相对误差绝对值是0.46%~4.69%,而后者达到0.91%~5.35%,而且预测小孔径0.3、0.35 mm的精度要优于大孔径0.54 mm。得到的无缝钢管标准孔径下压力流量特性以及孔径-压力-流量插值预测模型为微喷带产品的优化设计提供技术支撑。

纵向结构优化下微喷带喷洒特性研究

【目的】探究纵向结构优化对微喷带喷洒特性的改善效果。【方法】以市场上常见的N42斜3孔(CK1)和N42斜5孔(CK2)微喷带为对照,探索30 m斜3孔与10 m斜5孔的组合微喷带(T31)、20 m斜3孔与20 m斜5孔的组合微喷带(T11)在4个工作压力下的喷洒特性。【结果】微喷带的压力、单孔流量、射程、水量分布范围随工作压力的增大而增大,在沿管长方向上逐渐减小;CK1、T31、T11的整体喷洒均匀度先增大后减小,CK2的整体喷洒均匀度持续增大,当T11在0.035MPa工作压力下,整体喷洒均匀度为63.8%。【结论】改变微喷带的结构和工作压力能够提高微喷带的喷洒均匀度,在微喷带末端通过减小孔间距离和增加孔数可提高喷洒均匀度。不同结构的微喷带存在不同的最优工作压力,应根据微喷带的结构选择合适的工作压力。

带喷流激波针流动特性实验研究

采用动态测力、动态测压和纹影等风洞实验技术,对加装了带喷流激波针的钝头体的绕流特性、稳定和非稳模态的形成条件和机理进行了研究.结果表明:带喷流激波针流场存在稳态和非稳态两种模态,超声速喷流的压比大于临界压比时流动处于稳定模态,反之则为非稳模态;增大激波针长度可减小钝头体阻力,但达到一定长度后,进一步减阻的效果不再显著;增大喷流压比能够有效减弱再附激波强度,有利于缓解单独激波针的肩部热斑问题;非稳模态下波系自激振荡对再附激波在钝头体表面所围的区域影响剧烈,振荡是周期性的,且存在确定的主导频率,主导频率随喷流压力比增大而减小;自激振荡的产生是由于喷流出口周围的反压在喷流压比小于临界压比时无法获得持续的平衡而导致.

单孔微喷带喷灌水分布的数学模型

为研究微喷带喷灌水的分布特征 ,依据微喷带单孔喷灌试验得到的数据 (喷水角度以 10°～ 90°设计试验 ) ,采用 DUD非线性数学模型的数据拟合方法 ,确定了微喷带单孔喷灌水分布的单峰和双峰的非线性数学模型。除 10°和 90°外 ,其他喷水角情况下采用双峰模型的拟合精度均明显高于单峰模型。由拟合模型的回归平方和与残差平方和可以看出 ,模型的拟合精度都很高 ,表明采用本文中的非线性数学模型 ,可以较好地描述微喷带喷灌水的分布。这对于进一步精确确定土壤水运动分布状态 。

关于连抽带喷的理论分析

本文深入讨论了利用惯性使抽油机连抽带喷的有关要素及其计算方法,并从理论上推导了连抽带喷的喷量表达式,从而得出了连抽带喷井的泵效计算式。为设计抽汲参数创造了条件,为油井连抽带喷,提高系统效率提供了理论依据。

用惯性带喷抽油法提高系统效率

本文提出,在有一定自喷能力的抽油机井中,利用惯性抽油原理,使柱塞上行的前半周抽油,后半周喷油,可以大幅度提高油井产量,从而使系统效率提高。

用惯性带喷抽油法提高抽油效率

《石油机械》第18卷第10期,1990,第26～30页,图4,表3 在有一定自喷力的抽油机井中,利用惯性抽油原理,使柱塞上行的前半个行程抽油,后半个行程自喷,可以大幅度地提高产量,从而使抽油效率提高。

锚网带喷在巷道修复中应用

涡北煤矿南翼一采区轨道上山原支护采用传统的锚网喷支护,支护效果不理想,造成围岩大面积破坏,巷修工作量大,直接影响矿井的正常生产和经济效益,结合现场实际,在原支护基础上采用锚网带喷支护,以满足巷道变形的要求,取得了较好的支护效果。

锚网带喷支护在断层破碎带中的应用

结合龙固煤矿生产实际 ,介绍了锚网带喷支护机理、支护参数选择原则及施工中的注意事项。

锚网带喷支护在采区煤仓中的应用

介绍了锚网带喷支护在山东省新汶矿务局张庄煤矿五采区煤仓支护中的应用情况。

微喷带喷孔水量分布模型构建

喷孔水量分布是影响微喷带喷洒均匀性的重要的喷洒特性。该研究旨在考虑水分分布构建一种有效的水量分布模型。研究选取一种常用微喷带,开展喷孔水量分布试验,考虑其单峰和双峰分布特征,建立了二维正态分布模型,明确了模型参数的物理意义,分析了压力、喷射角度、喷孔面积对模型参数的影响。结果表明,该模型能较好地拟合试验中微喷带喷孔的单峰和双峰水量分布,拟合峰值与试验峰值相对误差小于15%,决定系数高于0.80。研究还发现,压力对单峰峰值的影响较小,主要改变了双峰分布中垂直微喷带方向的峰值位置和喷洒水量分布范围。随着喷射角度增大,喷孔的喷洒区域向喷孔方向靠近,在压力为69.0 kPa时,单峰峰值在喷射角度约57.5°时开始递增,垂直微喷带方向的喷洒水量分布范围越来越集中。喷孔的喷洒区域和喷洒水量分布范围随着喷孔面积的增大逐渐增大,较小的喷射角度和较大的喷孔面积使喷孔的水量分布更复杂。研究提出的喷孔水量分布的单双峰二维分布模型,可为微喷带的研制和喷孔的优化加工提供理论参考。

喷射角度及压力对微喷带喷洒水滴分布的影响

微喷带灌溉具有节水省工、价格低廉、对动力要求低等优点。大田灌溉过程中,作物各生长期株高不同,各器官对水滴打击的耐受度不同,会对微喷带灌溉效果产生影响。为探究微喷带水量空间分布影响因素,该研究使用激光雨滴谱仪测量微喷带喷洒水滴的直径、个数和灌水强度,分析喷射角度(40°、60°及两孔组合)和工作压力(20、24、28和32 kPa)对水滴直径及分布的影响。结果表明:1)40°时的灌水强度峰值在17.9~23.0 mm/h,工作压力增大时灌水强度峰值波动不大。喷射角度为60°时,灌水强度峰值随着工作压力的增大逐渐降低。两孔组合灌溉时,微喷带的灌水强度与单孔相比略有增高,存在两个峰值。2)同一喷射角度下,水滴直径会随着工作压力的增大而减小;相同工作压力下,随着喷射角度的增大,微喷带喷洒水滴的直径分布范围略有减小。3)喷射角度和工作压力均会影响喷洒水滴在空间上的粒径分布,喷洒水滴直径分布范围为0~2.50 mm,占比较多的水滴直径集中在0.45~1.25 mm。该研究着重探究微喷带喷洒水滴的灌水强度和直径的空间分布,以期为微喷带的合理设计和推广应用提供基础理论支撑。

薄壁微喷带喷洒宽度模型构建

为了更好指导微喷带在农业灌溉系统中规划与设计,在天津市农业水利技术工程中心开展了薄壁微喷带喷洒水滴直径试验与喷洒宽度试验,考虑了微喷带喷洒水滴运动过程中受空气阻力、重力、浮力等因素,建立了基于牛顿力学与流体力学理论的微喷带喷洒水滴运动数学模型,推导了微喷带喷洒宽度理论计算式,确定了计算式中的参数,并对微喷带喷洒宽度影响因素进行分析。结果表明:微喷带喷洒宽度计算公式计算结果与实测数据吻合较好,对于不同型号微喷带相对误差均小于10%。理论计算公式及试验结果均反映微喷带喷洒宽度随着喷孔仰角呈先增加后减小变化,且当喷孔仰角为40°左右喷洒宽度达到最大。微喷带喷洒宽度理论计算公式精度较高,可广泛应用于喷洒宽度的计算,为微喷带灌溉系统规划设计提供理论依据。

微喷带喷洒均匀度试验研究

选用10条长度均为20 m的微喷带进行了喷洒均匀度试验。结果表明：在微喷带工作水头为3-30 m情况下,风力较小时,微喷带喷洒比较均匀,一般均匀度可达70%;在工作压力范围内,微喷带工作压力越大,其喷洒均匀度越高。影响微喷带喷洒均匀度的因素主要有微喷带单孔的结构特性和制造工艺、微喷带单孔的布置形式、微喷带的组合间距、微喷带的工作压力、风速和风向、地面坡度等。

风对微喷带喷洒均匀度的影响

选用10条长度均为20 m的微喷带,分别在大田进行了风对微喷带喷洒均匀度影响试验。结果表明：在微喷带工作压力50-300 kPa条件下,当风速高于3.0 m/s时,微喷带喷洒均匀度约为20%-60%。

低水头微喷带喷洒均匀度试验研究

为分析在低水头(1~5 m)条件下工作水头和铺设长度对微喷带喷洒均匀度的影响,以国内常见的N45(折叠带宽45 mm)单列斜5孔微喷带为研究对象,截取不同长度(20、40 m)的试样,分析水量分布特征,采用克里斯琴森均匀系数评价喷洒均匀度。结果表明:N45微喷带在小于3 m工作水头下,管带铺设长度不宜超过20 m;在3~5 m工作水头下,铺设长度不宜超过40 m。铺设长度一定时,通过增大工作水头可以提高喷洒均匀度;工作水头一定时,通过减小铺设长度可以提高喷洒均匀度。

微喷带激光打孔质量评价及对喷孔流量的影响

喷孔参数和流量是研究微喷带水力性能的基础.为探究微喷带喷孔结构与喷洒特性,选取了国内外2种激光打孔的加强压边型微喷带,每组组孔包含12个喷孔,利用图像处理进行了喷孔参数测量与加工质量评价,并进行了喷孔流量试验.结果表明,2种微喷带从喷孔内侧和外侧测得的面积误差均小于10%;进口微喷带和国产微喷带喷孔的平均圆度分别为0.82~0.88和0.82~0.91,进口微喷带不同组孔内相同位置喷孔的圆度偏差系数低于0.040、流量偏差系数小于0.120,而国产微喷带喷孔的圆度偏差系数和流量偏差系数的波动较大,其值分别为0.009~0.069和0.057~0.475.因此以喷孔面积和圆度为指标,可对不同激光打孔的微喷带喷孔进行评价,当喷孔面积的波动范围和圆度偏差系数较小时,微喷带不同组孔内相同位置的喷孔流量差异性较小.

微喷带灌溉技术研究进展

微喷带具有安装使用方便、抗堵塞、投资低等优点,近年来被广泛应用于农业生产中。与喷灌和滴灌相比,微喷带的相关理论研究尚不完善。从微喷带的制造现状、水力特性、喷洒均匀度、组合设计以及应用5个方面对微喷带的相关理论进行了总结。总体来说,目前市面上的微喷带产品性能参差不齐。研究方面,微喷带的水力特性多通过试验获得,而建立计算机模型来模拟的方式尚不多见;由于微喷带灌溉兼具喷灌和滴灌的特性,其合理的设计喷洒均匀度以及相关设计规范还需要进一步研究。应用方面,智能化微喷带水肥一体化灌溉技术是微喷带灌溉技术未来的发展方向。

麦后移栽棉微喷带灌节水灌溉方案比选

由于缺乏相关麦后移栽棉的节水灌溉方案,只能参照普通棉花种植的灌溉定额,导致很多水资源浪费。文章选取一片试验田,共计设计出6个不同的灌溉方案,通过对比土壤、植株、棉花产量等参数,确定了70%ETc、1.4m微喷带间距的灌溉方案完全能够满足需求,也可为以后类似工程提供必要的技术参考。