移动式喷灌水流运动特性及均匀度评价

目录 前言 第1章绪论 1 1.1研究目的及意义 1 1.2国内外研究现状 2 1.2.1喷灌技术发展现状 2 1.2.2喷头发展及应用现状 4 1.2.3喷灌机发展及应用现状 6 1.2.4喷灌机喷洒性能研究现状 10 1.3主要研究内容 12 参考文献 13 第2章折射式喷头水量分布规律 17 2.1两种典型喷头水量分布 17 2.1.1Ne1sonD3000型喷头和Ne1sonR3000型喷头 17 2.1.2喷嘴流量系数 20 2.1.3T作压力对水量分布的影响 21 2.1.4安装高度对水量分布的影响 25 2.2基于弹道轨迹理论的喷头水量分布模拟 28 2.2.1水滴运动模型 29 2.2.2模型参数测定 30 2.2.3模型求解 31 2.2.4模型验证 34 参考文献 40 第3章折射式喷头水滴直径和动能强度分布规律 42 3.1水滴直径测试方法和原理 42 3.1.1测试方法 42 3.1.2测试原理 43 3.2折射式喷头水滴直径分布 46 3.2.1水滴直径的计算方法 46 3.2.2水滴直径沿射程分布 47 3.2.3水滴速度与水滴直径的关系 50 3.2.4水滴落地角度与水滴直径的关系 53 3.3折射式喷头动能强度分布 57 3.3.1动能计算方法 57 3.3.2单个水滴动能分布 58 3.3.3单位体积水滴动能沿射程分布 63 3.3.4动能强度沿射程分布 65 3.3.5单喷头动能强度分布 68 3.4基于弹道轨迹理论的水滴运动及动能强度分布数值模拟 69 3.4.1基于弹道理论的水滴运动数学模型 70 3.4.2出射速度及角度 77 3.4.3水滴运动轨迹 77 3.4.4水滴直径与喷灌强度 78 3.4.5水滴速度与水滴落地角度 80 3.4.6单位体积水滴动能和动能强度 81 3.4.7单喷头水量及能量分布 83 3.4.8组合喷头水量及动能强度分布 86 参考文献 89 第4章平移式喷灌水量分布和动能强度分布规律 91 4.1水量及动能强度叠加 91 4.2水量分布均匀系数 92 4.3动能强度分布均匀系数 95 4.4平移式啧灌机横向水量及动能强度分布 97 4.5平移式喷灌机地下水量分布均匀度 101 4.5.1平移式喷灌机行走速度 101 4.5.2地表喷灌水量分布 103 4.5.3喷后6h土壤含水率分布 105 4.5.4喷后24h土壤含水率分布 106 4.5.5地下土壤含水率均匀度分析 107 参考文献 108 第5章基于流道夹角优化的低压折射式喷头研发 109 5.1流道出射角对水量分布的影响 109 5.1.1流道出射角对单流道水量分布的影响 110 5.1.2流道出射角对单喷头水量分布的影响 113 5.1.3流道出射角对组合水量分布的影响 115 5.1.4流道出射角对组合均匀性的影响 116 5.2流道出口截面形状对水量分布的影响 116 5.2.1流道出口截面形状 116 5.2.2流道出口截面形状对峰值水量的影响 120 5.2.3流道出口截面形状对喷头射程的影响 122 5.2.4流道出口截面形状对水分扩散的影响 123 5.3流道个数对水量分布的影响 123 5.3.1流道个数对喷灌强度峰值的影响 124 5.3.2流道个数对喷头射程的影响 127 5.3.3喷盘流道条数设计 131 5.4基于流道夹角的低压折射式喷头设计及水力特征 133 5.4.1流道夹角设计思路 133 5.4.2流道夹角设计过程 135 5.4.3流道夹角定型 142 5.4.4低压折射式喷头水力特征 143 5.4.5低压折射式喷头移动喷灌水量分布及均匀性 146 5.4.6喷灌蒸发飘移损失 149 5.5多喷盘低压折射式喷头设计及水力特征 150 5.5.1三喷盘低压折射式喷头结构设计 151 5.5.2兰喷盘低压折射式喷头结构优选 152 5.5.3三喷盘低压折射式喷头移动喷灌水量分布 153 参考文献 154 第6章喷枪喷洒水量分布规律 155 6.1固定喷洒水量分布 155 6.1.1流量 156 6.1.2射程 157 6.1.3喷灌强度 159 6.1.4径向水量分布 160 6.1.5喷洒均匀度 169 6.1.6讨论 172 6.2移动喷洒水量分布 177 6.2.1移动喷洒水量分布数学模型 178 6.2.2工作压力对移动喷洒均匀度的影响 181 6.2.3喷枪辐射角对移动喷洒均匀度的影响 182 6.2.4旋转周期对移动喷洒均匀度的影响 184 6.2.5组合间距对移动喷洒均匀度的影响 184 参考文献 186 第7章喷枪喷洒降水动能强度分布规律 188 7.1固定喷洒降水动能强度分布 188 7.1.1径向喷灌强度 188 7.1.2水滴速度分布 192 7.1.3动能强度计算模型 193 7.1.4T作压力对动能强度分布的影响 195 7.1.5水平和垂直方向动能强度组成 196 7.1.6定喷条件下动能强度分布均匀度 197 7.2移动喷洒降水动能强度分布 200 7.2.1喷洒降水动能指标 200 7.2.2移动能量叠加计算 200 7.2.3移动能量实测值与模拟值对比 202 7.2.4垂直机行方向的累积灌水动能分布 203 7.2.5移动动能强度分布 205 7.2.6T作压力对移动能量分布的影响 207 7.2.7喷枪辐射角对移动能量分布的影响 208 7.2.8喷头车行走速度对移动能量分布的影响 209 7.2.9写中心支轴式喷灌机移动能量分布的对比 210 7.3灌水动能对人渗速率的影响 212 7.3.1喷灌人渗速率模型 212 7.3.2灌水动能对人渗速率影响的试验验证 214 参考文献 225