国家工程技术研究中心(2011FU125Z27-1)
- 作品数：13 被引量：76H指数：5
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- 相关机构：西北农林科技大学杨凌职业技术学院更多>>
- 发文基金：国家工程技术研究中心国家科技支撑计划高等学校学科创新引智计划更多>>
- 相关领域：农业科学水利工程理学更多>>
- 基于遗传算法的树状灌溉管网优化设计被引量：9
- 2013年
- 针对树状灌溉管网优化设计的特点,以管网投资最小为优化目标,提出了一种符合实际且能结合设计人员经验的灌溉管网优化布置,并利用基于整数编码的遗传算法进行求解,减少了非可行解的产生。并编制了matlab优化设计程序,通过实例进行验证,并与相关优化算法进行比较,研究表明,该方法可获得较优的树状管网设计方案。
- 马雪琴吕宏兴朱德兰张春娟
- 关键词：管网优化管径优化遗传算法整数编码
- U形渠道水流紊动特性试验研究
- 2014年
- 在U形混凝土明渠内,采用声学多普勒点式流速仪(Vectrino)测量了不同流量下的瞬时流速,对明渠水流紊动的准周期、频率等水流紊动特性进行了定量的描述,对紊动强度、雷诺应力进行了较深入的分析计算。试验分析结果表明:①水流脉动具有大小不同的准周期。②水流瞬时流速概率分布近似符合正态分布。③各垂线纵向、垂向紊动强度自渠底向水面先减小后增大,横向紊动强度变化幅度较小。④纵向与横向雷诺切应力在y/h>0.5范围内近似为直线,y/h<0.5区域内近似为三角形分布。
- 李晋琴吕宏兴韩文霆
- 关键词：紊动强度雷诺应力
- 平移式喷灌机行走速度及喷灌均匀度试验研究被引量：14
- 2014年
- 为研究低压喷灌下喷灌机行走速度合理取值以及喷灌均匀度对土壤含水率均匀度的影响,以自行研制的轻小型平移式喷灌机为研究对象,通过室内单喷头试验和田间喷灌试验,探究了特定灌水定额下喷灌机的工作压力与行走速度关系,并对其水量分布、喷灌均匀度以及土壤含水率均匀度随时间变化进行了分析.结果表明：通过确定灌水定额能够计算出平移式喷灌机的行走速度和工作压力：当灌水定额分别为10,15,20 mm时,40~120 kPa喷灌压力下喷灌机行走速度最小为17.27 m/h,最大为58.65 m/h;增大喷灌压力能小范围提高均匀度,40 kPa工作压力均匀度为0.696,60~120 kPa喷灌压力下均匀度变化范围为0.731~0.788,喷灌水在土壤中的二次分布均匀度明显高于地表喷灌均匀度,40 kPa喷灌压力下喷后6 h土壤含水率均匀度达到0.906,24 h后达到0.953,可相应降低喷灌均匀度设计值以降低运行成本,节约能耗.
- 张以升朱德兰张林巩兴晖
- 关键词：喷灌强度均匀度土壤含水率
- 基于2DVD的非旋转折射式喷头水滴直径分布规律被引量：24
- 2014年
- 采用基于三维视频粒子测量原理的视频雨滴谱仪（Two-dimensional video disdrometer,2DVD）对喷灌机中常用的Nelson D3000型喷头在多个工作压力下水滴直径沿射程的分布进行了测量,分析了水滴直径沿射程的变化趋势及水滴速度、水滴角度与水滴直径之间的关系。结果表明：水滴直径与射程符合指数函数关系,在距离喷头相同测点处,水滴直径随工作压力的升高而减小,而射程末端的水滴直径随着压力的升高而增大;水滴速度随水滴直径增加而增大,两者呈对数关系;水滴落地时与地面夹角（简称水滴角度）随水滴直径增加呈减小趋势,水滴直径小于1.0 mm时,50、100、150和200 kPa工作压力下,与地面夹角为90°的水滴个数占总水滴数的比值分别为90.46%、84.46%、89.91%和89.15%,其余水滴与地面夹角在30°~89°之间,水滴直径在1.0~2.25 mm范围内,水滴角度随水滴直径的增加迅速减小,水滴直径大于2.25 mm时减小趋势变缓,4个工作压力下最大直径水滴落地时与地面夹角平均值为45°;工作压力对于水滴直径与速度、水滴直径与角度之间的关系影响较小。
- 巩兴晖朱德兰张林张以升葛茂生杨雯
- 关键词：喷头工作压力
- 不同流态区盘卷软管阻力损失研究被引量：1
- 2015年
- 针对不同水流流态下的卷盘式喷灌机盘卷软管阻力损失计算问题,构建了软管阻力损失试验装置。在一系列的管道流速条件下,对卷盘式喷灌机(卷盘轴径为1.28m)几种常用内径(27.2、34.0、42.6和53.6mm)的软管进行了盘卷软管阻力损失试验。结果表明:软管管内流速相同时,盘卷软管阻力损失均大于直铺软管的阻力损失;随着管内流速的增加,两者之间的阻力损失差值增大;当雷诺数介于29 630和159 208之间,水流形态属于湍流Ⅰ区和湍流Ⅱ区时,盘卷软管阻力损失与管道内水流流态有关,并得到了软管阻力损失系数和软管阻力损失计算公式,为卷盘式喷灌机进水口压力计算提供参考。
- 李振朱德兰巩兴晖王昌伟陈昕
- 关键词：流态
- 旋转折射式喷头动能分布规律试验被引量：4
- 2014年
- 以圆形及平移式喷灌机常用的Nelson R3000型旋转折射式喷头（绿色喷盘,4流道）为研究对象,应用2DVD测试100、150和200 k Pa工作压力下的水滴粒径和速度,计算并分析了水滴直径与单个水滴动能之间的关系,单位体积水滴动能和动能强度沿射程的变化趋势。结果表明：单个水滴动能与水滴直径的3.65次方呈正比关系,随着至喷头距离的增加,测点单个水滴动能最大值、最小值及平均值增大;距喷头相同测点处,测点单个水滴动能最大值和平均值随着压力的增加而减小;单位体积水滴动能随着至喷头距离的增加呈指数关系增大;距喷头相同测点处,单位体积水滴动能随工作压力的增大而减小,并随着至喷头距离的增大差异增大;距喷头0-6 m范围内,3个工作压力下动能强度均小于0.02 W/m^2,且差异较小;6 m至喷洒范围末端,3个工作压力下动能强度出现最大值,分别为0.117 2、0.082 7和0.052 2 W/m^2,在距喷头距离相同测点处,动能强度随工作压力升高而减小。
- 巩兴晖朱德兰张林张以升杨雯葛茂生
- 关键词：喷头工作压力
- 供水压力对微孔陶瓷渗灌土壤水分运移的影响被引量：7
- 2016年
- 为探明供水压力对微孔陶瓷灌水器灌水条件下土壤水分运移规律的影响,通过室内土箱模拟试验,研究了3个压力水平下的微孔陶瓷灌水器灌水时的土壤水分入渗特征。研究结果表明,微孔陶瓷灌过程中,供水压力是决定土壤水分初始入渗速率和累计入渗量的关键因素,且供水压力越大,土壤水分初期入渗速率越大,最终累计入渗量也越大;微孔陶瓷渗灌形成的湿润体轮廓为上下不对称的椭球体,湿润锋在各方向上的运移距离与时间呈幂函数关系,其中入渗向上距离<水平距离<向下距离,供水压力越大,水平最大入渗半径距离灌水器底部距离越远;供水压力对土壤含水分分布影响较大,供水压力越大,灌水器周围含水率越高,高含水率区域越大。在各供水压力水平下,微孔陶瓷渗灌形成的湿润体大小和含水率均能满足作物根系吸水需求。
- 任改萍吴普特张林朱德兰陈俊英
- 关键词：供水压力累计入渗量入渗速率
- PVC球阀对山地灌溉管道水锤特性的影响被引量：1
- 2014年
- 【目的】研究PVC球阀快速关闭时灌溉管道凸起部位的水锤压力特性,为灌溉输水管道工程管理及其优化设计提供依据。【方法】建立山地灌溉管道模型,通过室内研究,测定并分析凸起管道不同位置PVC球阀快速关闭对水锤压力的影响。【结果】(1)球阀快速关闭时,关阀前流量越大,凸起部位各坡段的水锤压力最大值均越大;(2)流量相等且关闭时间相同时,凸起部位上游球阀关闭时的水锤压力最大值大于下游球阀关闭的最大值;(3)流量相等的条件下,同一球阀关闭时,凸起部位各管段水锤压力随时间的变化规律相似;(4)流量相等,关闭时间相同时,凸起部位上游球阀关闭时的水锤压力递减速率大于下游球阀关闭时的水锤压力递减速率。【结论】事故工况下,优先选择关闭凸起部位下游球阀,优化设计中球阀位置应尽量远离凸起部位。
- 周晋军吕宏兴石喜朱德兰周美林王家琪
- 灌溉管网中变径管水力特征的试验研究与数值模拟被引量：4
- 2015年
- 运用RNGk-ε紊流模型,对不同流速条件下管道中流体的流动进行了数值模拟。给出了6种常见PVC变径管件的模拟计算结果,并选取其中4组进行试验验证。对变径管件的局部能量损失机理进行了探讨,分析了灌溉管网中变径段独特的水流特性及能量耗散机理。结果表明,模拟结果与试验结果基本吻合,得到了局部阻力系数与变径管上下游管径比的拟合关系式。
- 曹彪吕宏兴朱德兰李晋琴周晋军刘敏杰
- 关键词：变径管局部阻力系数数值模拟
- 排气阀在山地灌溉管道中的水锤防护作用
- 2013年
- 建立山地灌溉管道模型，通过试验量测管道瞬时压力，对比安装排气阀前后管道凸起段在球阀快速关闭瞬间的压力变化。得出不安装空气阀，球阀快速关闭时管道凸起部位各段水锤压力在振幅范围内快速波动，振幅呈现递减趋势，一定时间后趋于稳定；安装排气阀后突起部位各段（坡后段除外）最大水锤压力值明显降低，降幅在40％～50％之间，但最小值小于不安装排气阀时的值，整体振幅没有变化，水锤压力在振幅范围内快速波动。
- 周晋军吕宏兴朱德兰
- 关键词：排气阀水锤压力
