内镶式滴灌带水力性能试验研究
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滴灌灌水均匀度水力计算方法探寻摘要:本文在克里斯琴森公式的基础上,通过水力学分析,提出了一种新的滴灌灌水均匀度计算方法。
该方法通过水力计算可直接计算出滴灌灌水均匀度,节省了大量人力、物力。
关键词:滴灌;灌水均匀度;克里斯琴森公式0 引言灌水均匀度是衡量滴灌系统灌水效率的一项主要经济技术指标及关键参数,一般采用灌水均匀系数表示,通过克里斯琴森公式计算,即:(1)(2)式中:Cu为灌水均匀系数;为第个滴头的流量,L/h;为滴头的平均流量,L/h;为滴头流量的平均偏差,L/h;n为灌水器的总数量。
由(1)式、(2)式可知,克里斯琴森公式是一个基于实测数据的经验公式,要计算滴灌系统的灌水均匀度需要实地测量滴头的流量,因而采用此方法确定系统的灌水均匀度,往往需要花费大量的人力、物力。
所以,有必要提出讨论,研究改进途径。
2 滴灌灌水均匀度水力计算公式推导在滴灌灌溉系统中,滴头出流与孔口出流类似,因此滴头流量与工作水头满足下列关系:(3)式中:q为滴头流量,L/h;k为流量系数;h为滴头工作水头,m;x—流态指数(0〈x〈1)。
将(3)式代入(1)式、(2)式可得(4)式中:为第个滴头的工作压力,m;为滴头的平均工作压力,m;为滴头的取样数量。
由(4)式可知,只要求得每个灌水器的工作压力,便可计算出整个系统的灌水均匀度。
假设毛管上各滴头流量相等(均为),则可将毛管作为沿程连续的均匀泄流管道。
同时,各滴头的间距及进口段长度均为,毛管的尾部不出流。
如果忽略沿管分流时的局部水头损失,则任一灌水器的工作压力可由式(5)表示:(5)式中:为毛管入口的压力水头,m;为由毛管入口到第个滴头间的水头损失,m;为管道坡度,顺流下坡为正,‰;为滴头编号,(1,2,3……),。
因为将毛管内水流假定为沿程连续的均匀泄流,所以距毛管入口处的流量为:(6)按沿程水头损失计算公式,距管道入口处的水头损失如下:(7)式中:为管道的比阻率;为流量指数。
一、背景介绍随着全球气候变化的加剧和水资源的日益紧缺,农业灌溉系统的节水效率和灌溉效果变得愈发重要。
滴灌技术作为一种高效的灌溉方法,被广泛应用于农业生产中。
然而,传统的滴灌带在使用过程中存在着灼伤易损的问题,为了解决这一问题,研究人员开发了一种抗灼伤双层共挤内镶式滴灌带。
二、抗灼伤双层共挤内镶式滴灌带的结构特点1. 双层共挤结构:该滴灌带采用双层共挤结构,即在内层和外层各采用不同的材料,并通过共挤成型工艺使两种材料紧密结合在一起。
2. 内镶式设计:在滴灌带内层中设置一层特殊的耐磨材料,以提高滴灌带的耐磨性和抗灼伤能力。
3. 抗灼伤材料:该滴灌带采用特殊的材料,具有良好的耐高温性能,能够有效抵御灼伤造成的损坏。
三、抗灼伤双层共挤内镶式滴灌带的制备方法1. 原材料准备:准备外层材料和内层材料,其中内层材料为特殊的耐磨材料。
2. 双层共挤成型:采用双层共挤成型工艺,将外层材料和内层材料通过共挤成型工艺紧密结合在一起,形成双层共挤结构。
3. 内镶处理:在内层材料制备过程中,加工内镶式设计,将耐磨材料镶嵌在内层材料中。
4. 后处理工艺:对制备好的滴灌带进行后处理工艺,包括切割、封口、检测等环节,确保产品质量稳定。
四、抗灼伤双层共挤内镶式滴灌带的优势1. 提高耐磨性:内镶式设计和特殊材料的应用大大提高了滴灌带的耐磨性能,延长了使用寿命。
2. 抗灼伤能力强:采用耐高温材料,并在内层设置了耐磨材料,使得滴灌带具备良好的抗灼伤能力。
3. 优化灌溉效果:抗灼伤双层共挤内镶式滴灌带能够稳定、均匀地滴流水分,优化了灌溉效果,提高了农作物的产量和品质。
五、结语抗灼伤双层共挤内镶式滴灌带的研发和应用,将为农业灌溉系统的节水效率和灌溉效果带来革命性的变化。
随着技术的不断创新和进步,这一新型滴灌带必将在农业生产中发挥重要作用,助力农业现代化建设和粮食生产安全。
六、抗灼伤双层共挤内镶式滴灌带的应用前景1. 农业生产可持续发展:抗灼伤双层共挤内镶式滴灌带的推广应用可以为农业生产提供长期稳定的水源支持,提高农作物的产量和品质,从而推动农业的可持续发展。
滴灌从诞生至今以发展了近一个世纪,作为一种新型灌溉技术,尤其在缺水比较严重的国家和地区,显示出前所未有的节水能力。
滴灌技术相结合的一种高效节水灌溉技术,滴灌利用管道系统供水,使灌溉水成滴状、缓慢、均匀、定时、定量地浸润作物根系发育区域,使作物主要根系区的土壤始终保持在最优含水状态。
内镶式滴灌管
简单的介绍一下它的特点和工作原理
内镶式滴灌管特点:1、大流道滴头具有宽迷宫流道,高水压下长流道可以在滴头内形成湍流具有自清洗功能,滴头不易堵塞。
2、内镶式滴灌管滴头在管道内,滴灌整体性好,管道外壁光滑,在施工铺设管道过程中,滴头不会损坏或脱落。
3、管材采用LLDPE加抗老化剂和紫外线吸收剂,具有质轻抗裂耐用的特点。
4、压力补偿式滴头的补偿片为优质硅胶制成,能维持滴头滴水稳定,适合复杂地形及长距离铺设应用。
5、内插式滴灌管,可用于不等距、无规则种植作物灌溉。
内镶式滴灌管工作原理:内镶式滴灌管是将圆柱滴头间歇式连续内镶于管中,经高温粘合为一体,并在管上加工有孔眼,管壁较厚,卷盘后仍呈管状。
水进入滤口,通过紊流流道进行消能后,到达圆柱滴头的两端,再经管壁上的开孔,均匀的滴到植物根部。
内镶式滴灌带标准
内嵌式滴灌带是一种新型的滴灌系统,其管壁内置滴头,具有节约水、优化土壤水分、减少施肥等优点。
为了保证内嵌式滴灌带的质量和使用效果,需要制定相关的标准。
一、产品分类
内嵌式滴灌带按照管径分为16mm、20mm、25mm等不同规格。
按照滴头流量分为1L/h、2L/h、3L/h等不同型号。
二、技术要求
1.材质要求:内嵌式滴灌带的管身材料应为聚乙烯高分子材料,抗紫外线、耐腐蚀、耐高温、耐低温、抗老化等性能指标应符合相关标准。
2.滴头要求:滴头应为高分子材料,具有较好的耐腐蚀性、耐高温性、耐低温性等特点。
同时,滴头的孔径精度应符合标准要求。
3.流量要求:内嵌式滴灌带的流量应在±5%的误差范围内,且在15分钟内无滴漏现象。
4.压力要求:内嵌式滴灌带的设计压力应在0.02~0.05MPa之间。
5.安装要求:内嵌式滴灌带应按照相关的安装要求进行安装,包括距离要求、施工顺序、接头要求等。
三、质量控制
内嵌式滴灌带的质量控制应包括原材料检验、半成品检验、成品检验等环节。
同时,应做好生产工艺的控制和管理,确保内嵌式滴灌带符合标准要求。
四、检测方法
内嵌式滴灌带的检测方法应包括外观检查、流量测试、压力测试等多个环节,确保产品的质量和使用效果。
同时,应建立完善的检测记录和档案管理体系。
以上为内嵌式滴灌带的标准要求,希望能够规范内嵌式滴灌带的生产和使用,推广节水、节能、环保的滴灌技术。
滴灌双向流道灌水器抗堵性能及结构参数优化研究滴灌双向流道灌水器水力性能优良,采用室内试验、数值模拟和理论分析相结合的方法,开展双向流道灌水器抗堵性能及结构参数优化研究,对提高其整体性能及研发具有重要意义。
主要研究成果如下:(1)提出了基于流道泥沙沉积过程的滴灌灌水器水力性能动态评价方法,其可综合反映灌水器水力性能和抗堵性能的动态变化过程,揭示了泥沙沉积效应是导致滴灌灌水器水力性能降低的主要成因。
(2)双向流道沉积泥沙电子显微镜扫描分析表明,流道前段泥沙沉积严重,中段次之,后段较少;流道前段和中段沉积泥沙主要为细小粒径泥沙颗粒填充于大粒径泥沙颗粒之间由于絮凝、黏结而形成的团聚结构,后段沉积泥沙主要为细小粒径泥沙颗粒絮凝而形成的絮团结构;由前到后,沉积泥沙中粒径>0.03 mm的颗粒质量分数呈现逐渐减小趋势,粒径<0.005 mm的颗粒质量分数呈现先减小后增大趋势;粒径<0.03 mm的泥沙颗粒的絮凝作用是双向流道灌水器堵塞的主要成因。
(3)基于支持向量机理论,构建了滴灌双向流道灌水器泥沙颗粒通过率与工作压力、流道结构参数及欧拉—拉格朗日颗粒随机轨道模型中壁面反弹系数、泥沙颗粒等效粒径之间的量化关系;以泥沙颗粒通过率与相对流量的相关性最大为优化目标,建立了壁面反弹系数和泥沙颗粒等效粒径的参数识别优化模型,提出了以试验为依据的滴灌双向流道灌水器液固两相流数值模拟方法。
(4)数值模拟研究表明,双向流道中水流流速梯度越大,湍动能越高,则水流对泥沙颗粒扰动作用越强,有利于提高灌水器抗堵性能;这一现象在流道内正、反向两股水流相互作用的对冲混掺区域表现尤为突出,这正是双向流道灌水器的抗堵性能优于迷宫式流道灌水器的主要原因,试验结果也证明了这一点;漩涡区虽存在较大的流速梯度,但整体流速及湍动能均较低,泥沙颗粒极易沉积,导致灌水器堵塞概率较大;泥沙颗粒在流道内发生多次旋转的部位为沉积发生的主要部位;泥沙颗粒在流道水平方向运动行程越短,灌水器抗堵性能越好。
环路法检测滴灌管(带)水力性能试验台设计1. 引言1.1 研究背景滴灌灌溉在现代农业生产中起着重要的作用,滴灌管的水力性能对灌溉效果具有重要影响。
而环路法是一种常用的检测滴灌管水力性能的方法,通过对滴灌管的水力特性进行测试,可以评估其灌溉效果和使用寿命。
由于缺乏标准化的试验台设计,目前许多滴灌管水力性能测试存在着不统一、不准确的问题。
有必要设计一种新型的滴灌管水力性能试验台,以提高测试的准确性和可靠性。
研究背景部分将围绕滴灌管水力性能测试的重要性和现有问题展开讨论,介绍目前滴灌管水力性能测试存在的挑战和局限性,引出研究的必要性和意义。
研究背景还可以涉及到国内外相关研究现状和进展,为本文的研究提供前期调研的基础。
通过对滴灌管水力性能测试的背景介绍,可以引起读者的兴趣,使他们对本文的研究内容和意义有一个更清晰的认识。
1.2 研究目的研究目的是通过设计和搭建环路法检测滴灌管(带)水力性能试验台,对滴灌管(带)进行性能测试,探索其在实际应用中的水力特性。
通过试验台的结构设计和工作原理分析,能够准确地模拟滴灌系统中的水流过程,从而测量滴灌管(带)的流量、压力损失等参数,为改进和优化滴灌系统提供依据。
通过对数据的采集与分析,能够深入了解滴灌管(带)的水力性能表现,为滴灌系统的设计和运行提供科学依据。
最终的研究目的是为了提高滴灌系统的效率和水资源利用率,实现节水、节能的目标,推动现代农业的可持续发展。
的实现将为环境保护和农业生产做出积极贡献。
1.3 研究意义环路法检测滴灌管(带)水力性能试验台是用于评估滴灌管(带)在实际使用中的水力性能的重要设备,对于滴灌系统的设计、运行和维护具有重要意义。
通过研究滴灌管(带)的水力性能,可以更好地了解其输水能力、均匀性、阻力特性等关键参数,为提高滴灌系统的水分利用效率和减少水资源浪费提供技术支持。
搭建环路法检测滴灌管(带)水力性能试验台具有重要的研究意义和实际应用价值,能够为农业节水和水资源保护做出积极贡献。
浅析内镶贴片式滴灌带和迷宫式滴灌带单位:xxxx 姓名:xxx摘要:滴灌技术是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式,在新疆使用非常普遍。
在市场上最常见的滴灌带有两种即:内镶式滴灌带和侧翼迷宫式(以下简称迷宫式)滴灌带,内镶式滴灌带又以内镶贴片式(以下简称贴片式)最为常见。
两种产品都有较为广泛的应用,但使用效果有一定差异。
本文将两者各自的优劣进行了简单的分析。
关键词:内镶贴片式、迷宫式、对比前言单翼迷宫滴灌带经过十几年的使用后,人们在感受到节水灌溉尤其是滴灌带来的好处的同时,也逐渐认识到粗放式的迷宫滴灌技术的不足,和精细贴片式滴灌技术的先进。
经过十几年的市场实践和应用,应该说现在是和国际接轨,进入精细灌溉的时刻了,应该是抛弃粗放的迷宫滴灌技术,全面进入精细的贴片滴灌时侯了。
一、贴片式和迷宫式滴灌带比较1.1流道设计1.1.1贴片滴灌带采用先注射滴头贴片,再挤出塑料管粘贴滴头工艺。
滴头流道为紊流流道如图(1),水从一个稳定状态到另一个稳定状态滴水均匀,同时滴头带有过滤窗抗堵塞性能优越。
不同作物不同土壤更换滴头模具就可以得到,不同滴水性能的滴灌带,实现精细化精准灌溉非常容易。
图(1)1.1.2迷宫式滴灌带采用成型轮成型,由于成型轮设计和制造都比较繁琐,成型轮的结构如图(2)形式决定了,不可能制造出高精度水利性能的滴灌带,只能进行粗放式节水灌溉,要实现精细化灌溉相当难。
图(2)1.2抗堵塞性能1.2.1贴片式滴灌带滴头自带过滤窗,通水时可以过滤掉水中的杂质。
同时,在滴灌带铺设时可以人为的将滴头出水口向上,通水后水中含有的杂质比重大于水,杂质会沉在滴灌带底部,在滴灌带清洗时将杂质从滴灌带尾部排出因此不会造成滴头堵塞。
不但能够保证系统运行的可靠性,而且可以简化过滤装置结构,降低水质处理所需的高昂费用。
1.2.2迷宫式滴灌带由于有侧翼设计,无法像贴片滴灌带那样,让出水口朝上。
通水后,迷宫滴灌带的侧翼滴水口自然朝下,当水中含有杂质时,由于杂质的比重大于水,杂质就会沉在底部,涌向滴头,造成滴头堵塞。
PE滴灌管的用处河北霈霖水利工程有限公司生产的内镶式圆柱型滴灌管是因其管内嵌入了圆柱型滴头而得名,它大致可分为两大类,一类为压力补偿滴灌管,另一类为非压力补偿滴灌管,做为一种先进的节水灌溉材料,它既可以地面铺设,也可以深埋于地下铺设以及用于山地丘陵等复杂地形,由于它具有滴水均匀度好相对铺设长度大和抗堵塞性能好以及安装简单方便等优点,被广泛应用于农业、生态绿化、园林绿化以及温室大棚等领域。
(一)、内镶式圆柱型滴灌管的优点1、圆柱形滴灌管的优点1.1、内镶式圆柱型滴头,在技术上更加成熟,稳流机制建立更快,所以对首部压力要求有所降低。
1.2、流道截面积大;1.3、抗堵塞能力强;1.4、滴水均匀度好;1.5、两个相邻90度的出水孔;1.6、防止负压功能好1.7、内镶式圆柱滴灌管的强度高,一体化设计使其使用年限增长,特别是在环境恶劣的条件下。
如昼夜温差大的地方,由于其一体化设计,热胀冷缩同时进行,不改变滴灌管的工作特性,不会引发泄露。
1.8、滴头的独特设计,消能紊流流道也有建立一定的压力补偿功能的机制。
1.9、防堵塞机制:内镶式圆柱型滴灌管一个极大的优势就是防堵塞,最主要的几点优势如下所述:a、消能紊流流道较其他的滴头宽大许多:为实现消能(即控制出流流量)需要两个条件,水流经一定长度和宽度的流道,流道越窄则所需流道长度越小,反之流道长度越长,流道宽度则可以增大。
片式滴头和外镶式滴头本身的体积和大小决定其消能流道的长度不能长,所以其流道必然窄于圆柱型滴头。
而所谓的滴头堵塞,绝大部分发生于消能紊流流道上。
所以谈论防堵塞的首要问题就是流道是否宽大。
b、如图可见滴头的出水大流道,假如滴灌管被砂或土掩埋,则停泵产生的负压会吸入一些颗粒,但在此宽大的流道内,当下次灌水时很容易冲出杂质,而扁平片式低头和外镶式滴头则无此宽大的出水流道。
c、滴灌管上打有2个相邻90度的出水孔,虽然是一个细微的设计,但显而易见即使当一个孔堵塞后,另一个孔也能保证滴灌管正常工作。
《滴灌带灌水器水力性能试验与数值模拟研究》一、引言随着现代农业技术的不断进步,滴灌技术作为一种高效的节水灌溉方式,得到了广泛的应用。
滴灌带灌水器作为滴灌系统的核心部件,其水力性能的优劣直接影响到滴灌系统的灌溉效果。
因此,对滴灌带灌水器的水力性能进行试验与数值模拟研究,对于提高滴灌系统的灌溉效率、节约水资源具有重要意义。
本文旨在通过对滴灌带灌水器进行水力性能试验和数值模拟研究,探讨其水流特性及优化方向,为滴灌系统的设计和应用提供理论依据。
二、试验方法与材料1. 试验材料本试验采用不同规格的滴灌带灌水器,包括不同孔径、不同流道长度的样品。
2. 试验方法(1)制备滴灌带灌水器样品,并对其进行清洗、检查,确保无杂质和损坏。
(2)将样品安装在滴灌系统中,连接水源和测压设备。
(3)通过调整水压和流量,进行不同工况下的水流实验,记录水压、流量等数据。
(4)利用图像处理软件对实验过程中的水流形态进行观察和分析。
三、水力性能试验结果与分析1. 水流形态观察通过图像处理软件对实验过程中的水流形态进行观察,发现滴灌带灌水器的水流呈现出明显的层流和湍流特性。
在低流速下,水流呈现层流状态,随着流速的增加,水流逐渐转变为湍流状态。
2. 水力性能参数分析(1)流量与压力关系实验结果表明,滴灌带灌水器的流量与压力呈正相关关系。
在相同压力下,不同规格的灌水器流量存在差异,这主要受到孔径、流道长度等因素的影响。
(2)流量均匀性通过对比不同工况下的流量数据,发现滴灌带灌水器的流量分布存在一定的不均匀性。
这主要受到水流阻力、管道布局等因素的影响。
为提高流量均匀性,需要对管道布局进行优化设计。
四、数值模拟研究1. 模型建立利用计算流体动力学(CFD)软件,建立滴灌带灌水器的三维模型。
根据实际工况,设置模型的边界条件和流体属性。
2. 数值模拟结果与分析(1)流场分析通过数值模拟,可以观察到滴灌带灌水器内部的流场分布。
在低流速区域,流线较为平缓,而在高流速区域,流线较为紊乱。
内镶贴片式薄壁滴灌带生产工艺研究摘要: 内镶贴片式薄壁滴灌带性能优异,相对于厚壁滴灌带价格便宜,有效降低了滴灌系统的运行成本。
但薄壁滴灌带由于生产工艺要求严格,工艺控制对产品的性能影响较大,直接影响着滴灌系统的质量和推广应用。
因此,着重研究了生产工艺对薄壁滴灌带产品质量和性能的影响。
关键词:滴灌带;聚乙烯;工艺;性能1实验材料及设备1.1主要原料高密度聚乙烯,由独山子石化或燕山石化、茂名石化生产;低密度聚乙烯,由兰州石化、齐鲁石化或俄罗斯生产;线性低密度聚乙烯,由独山子石化或兰州石化生产;黑色聚乙烯色母料,美国或韩国进口;壬基酚聚氧乙烯醚,淄博海杰化工有限公司生产。
1.2试验设备与测试仪器内镶扁平滴头滴灌管(带)生产机组,西班牙;塑料干燥混合机,张家港市松本塑胶机械有限公司;电子万能试验机,AG-201,日本岛津公司;滴灌带耐水压试验装置,自制;耐环境应力开裂试验装置,自制。
1.3样品制备开启干燥混合机前,应将混料斗内各部位粘的碎料末清理干净,并将烘干温度设定为80 ℃,待温度升至80 ℃后再启动;按生产成熟配方比例,称量高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、黑色聚乙烯色母料,将称量好的各种料倒入混合机中,干燥混合15~20min后放出;将干燥混合均匀的料加入滴灌带生产机组中,在不同的生产工艺条件下生产规格为φ16×e0.18mm滴灌带,而后对其进行检验测试。
1.4性能测试项目1.4.1拉伸强度测试拉伸强度测试参照标准GB/T 528-1998进行,用日本岛津公司生产的AG-201型电子万能试验机,拉伸速率为60mm/min。
1.4.2耐环境应力开裂性能测试将试样侧边涂上自制的壬基酚聚氧乙烯醚活性溶液,放入专用实验夹具中加紧,放入烘箱中在50±2 ℃下恒温,每隔24h取出试样,观察试样的表面是否出现可见裂纹,尤其是被折叠部位,应展开仔细观察。
1.4.3耐水压性能(爆破压,下同)测试抽取至少8m的试样,安装在滴灌带耐水压试验台支架上,堵上末端。
关于内镶式滴灌带、管标准的探讨张胜军;周婷;冉文生;李学颖【期刊名称】《农业科学与技术(英文版)》【年(卷),期】2014(000)005【摘要】In the test, internal inlay drip irrigation pipes with different wal thicknesses or diameters (¢at 12 mm and 16 mm) were tested under varying tension forces and it was concluded that 90 N is the rational one. What’s more, the smal er drip-irriga-tion inner diameter, the thinner wal thickness, and the higher tension force, the lower acceptability, and the larger drip-irrigation inner diameter, the thicker wal thickness, and the lower tension force, the higher acceptability. The causes were analyzed in the research, including manufacturing technique leading to disqualifica-tion and different specifications with the same demands on techniques, and inadap-tation to tension force at 130 N.%该文通过采集不同壁厚,管径分别为¢12 mm、¢16 mm的内镶式滴灌带,同时施加不同力值。