Диссертация (1151733), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Расстояние между дождемерными сосудами 0,5м. 2. Радиус полива – 6,0-6,2 м. Средняя интенсивность икоэффициент равномерности распределения капель дождя по орошаемой площади:ρ ср ср = 0,191 + 0, 204 + 0, 225 + 0, 215= 0, 208 мм / мин .4Кр =РсрРmax=0,208= 0,92 = 92%0,225127а).б).Рисунок 3.4.3.
Распределение интенсивности дождя по орошаемой площадимикродождевателя от поверхности земли h и соотношении H/dотв. соответственно:а) h = 0,6 м и H/dотв = 5000 б) h = 0,6 ми H/dотв =10500; в) h = 1,0 м и H/dотв = 16000.* - Место установки микродождевателя. в).привысотеустановки128Рисунок 3.4.4.Графики зависимостей радиуса полива R от соотношенияH/dотв.1. - Высота установки микродождевателя от поверхности земли 0,6 м;2 - Высота установки микродождевателя от поверхности земли 1,0 м.Таблица 3.4.5. Зависимость радиуса полива от давления воды при диаметреполивного отверстия dотв.=1,5мм и высоте установки микродождевателя отповерхности земли Н=0,6м; Н=1,0м; и Н=1,5м.ДавлениеР, Мпа0,0320,080,10,140,160,18 Радиус полива R при диаметрах отверстий и высоте установки Н,мdотв.= 1,5ммdотв.= 2,5ммH=0,6 м H=1,0 м H=1,5 мH=0,6 м H=1,0 мH=1,5 м1,63,23,64,14,34,42,23,453,84,54,74,82,33,64,14,64,84,91,333,33,53,94,11,73,744,14,34,41,83,84,14,34,44,5129Определение количества поливных отверстий, просверливаемых в корпусемикродождевателя, также имеет немаловажное значение, так как качествораспределения капель дождя по поливной площади во многом зависит и от этогофактора.
Дело в том, что каждое отверстие в зависимости от давления воды 130вокруг дефлектора образует дугу водяной пленки с определенным углом, и, чембольше давление воды, тем она больше.Исследования показали, что максимальный угол дуги образуется придавлении в сети, равном 0,16 МПа, и только в этом случае при расположениитрёх поливных отверстий дуги с водяными пленками, совмещаясь, дождьобразует круговой полив.
При меньших давлениях круговой полив не получается,т.е. при этом на концевых участках радиуса полива остаются неувлажненныеучастки («пятна»), как это описывалась в п. 3.2. Так что при меньших значенияхдавления воды в сети, необходимо увеличить количество поливных отверстий,что вынуждает к уменьшению его диаметра. Из этих соображений количествополивных отверстий рассматриваемого микродождевателя должно быть не менеетрех, а рабочее давление в сети не менее 0,16 МПа.Исследования крупности капель дождя показали, что она зависит отсоотношения H/dотв., и с увеличением значения H/dотв уменьшается среднийдиаметр капель дождя (рисунок 3.4.7 и таблица 3.4.6). 131Таблица 3.4.6.
Исследование крупности капель дождя на ОПУ при диаметреводопроходной канавки Dотв = 2,0 мм и высоте установки дождевальнойнасадки –1,0 мКоличество капель на фильтровальной бумаге с диаметрамиdn1= 0,5…1,0dn2 =1,1…2,0dn3 = 2,1…3,032533Теперь по методике, изложенной в п. 2.2, определяемдиаметр капельискусственного дождя. Для этого вначале по данным таблицы 3.4.6 определяемсредний расчетный диаметр следов капель дождя на фильтровальной бумаге:d ср =0.75n1 + 1.5n2 + 2.5n3 0,75 ∗ 3 + 1,5 ∗ 2,5 + 2,5 ∗ 33== 2,0 см.n1 + n2 + n33 + 25 + 33Далее по найденному значениюdср., согласно графику зависимостидиаметра капель дождя от ее следа на фильтровальной бумаге, приведенному вметодическомуказании(рисунок3.4.8),определяемдиаметркаплиискусственного дождя, который равняется 0,4 мм.Следует отметить, что средние диаметрыкапли искусственного дождяисследовались также при диаметрах водопроходной канавки дождевальнойнасадки, равной 1,5 мм и 1,0 мм, которые соответственно равнялись 0,35 мм и0,26 мм.Анализ графика, приведенного на рисунок 3.4.7, показывает, что дляобеспечения диаметра капель дождя менее максимально допустимого размера,благоприятно действующего на рост и развития растений, необходимо, чтобыминимальное соотношение H/dотв было равно 3000.
Исследованиями такжеустановлено, что при увеличении H/dотв 〉 20000 повышение радиуса полива почтине наблюдается.Исходя из вышеизложенного, можно рекомендовать рабочую зонумикродождевателя в пределах 3000 〈H/d отв 〈 20000.132Рисунок 3.4.8. Зависимость диаметра капель дождя от диаметра ее следана фильтровальной бумаге.Исследование продолжительности бесстокового полива при использованиимикродождевателя показали, что она зависит от средней интенсивности дождя исостояния верхнего слоя почвы. При увеличении степени водопроницаемостипочвы,т.е.рыхленииверхнего(0-20см)слояпочвы,вусловияхсреднесуглинистых почв, продолжительность бесстокового полива становитсязначительно больше, например, при средней интенсивности дождя, равной 0,10,2 мм/мин, она в 5-6 раза больше, чем на почвах без предварительного рыхления.С увеличением интенсивности эта разница становится меньше до 2 – 3 раз.
Этотпоказатель имеет большое значение, особенно при наличии уклона местности.Анализрезультатовисследований,приведенныхнарисунок3.4.9,показывает, что равномерность распределения искусственного дождя поорошаемой площади зависит от интенсивности ее выпадения и колеблется впределах от 92 до 99 %, и с увеличением интенсивности дождя уменьшаетсяравномерность ее распределения по поливному участку. 133Итак, анализируя результаты проведенных исследований, можно прийти квыводу, что основные качественные характеристики искусственного дождя:средняяинтенсивностьикрупностькапельдождя,создаваемогоэтиммикродождевателем, соответствуют требованиям сельскохозяйственных культур,предъявляемым к технике микродождевания.Равномерность распределениядождевых капель также высокая и колеблется в пределах 92…99 %, чтообеспечивает высокую равномерность увлажненияспособствуетнормальномусельскохозяйственных культурОбобщаярезультатыросту,орошаемой площади, чторазвитиюиурожайности.исследования,можноотметить,чтоданнуюконструкцию микродождевателя можно рекомендовать при давлениях в сети неменее 0,16 МПапри расположении не менее трех поливных отверстий,рабочую зону по отношении H/d3000〈отв,акак отмечалась выше, принять в пределахH/d отв 〈 20000.Следуетотметить,чтонанашвзгляд,рассмотренныйвышемикродождеватель имеет также ряд недостатков, к основными из которых можноотнести: относительно высокая материалоемкость, что в принципе такой 134недостаток имеет и широко применяемый в производстве дефлекторнаядождевальная насадка; относительно меньший диаметр поливных отверстий, чтозатрудняет ее применение для полива в условиях относительно мутной воды;относительно меньший радиус полива, что приводит к уменьшению расстояниямеждуоросительнымитрубопроводамиинасадкамии,следовательно,повышению стоимости системы микродождевания.3.5.Исследование качества искусственного дождя аппаратанепрерывного действияКак отмечалась выше, качество искусственного дождя определяется егоинтенсивностью, размером капель, слоем осадков за один цикл и равномерностьюраспределенияпоорошаемойплощади.Исследованияперечисленныхпараметров для дождевальной насадки непрерывного действия приведены в п.
3.4.Согласно описанной в п. 3.2 методики проводились исследования по определениюпараметров качества искусственного дождя, создаваемого усовершенствованнымдождевальным аппаратом. На рисунке 3.5.1 приведены конструкция исследуемогодождевальногоаппаратаипроцессегоработы.Некоторыерезультатыисследований приведены в таблицах 3.5.1 – 3.5.5 и на рисунках 3.5.2 – 3.5.9.
Вчастности, в таблицах 3.5.1-3.5.4 и на рисунках 3.5.2-3.5.3 приведены результатыисследованияраспределенияинтенсивностидождяирадиусаполивадождевального аппарата при разных соотношениях напора Н к диаметруполивногоотверстияdотв., атакжеирезультатывычислениясреднейинтенсивности и коэффициент равномерности распределения капель дождя поорошаемой площади, а на рисунке 3.5.5 – исследование средней интенсивности отсоотношения напора Н к диаметру поливного отверстия dотв.. 135а)в)б)г)Рис. 3.5.1.
Конструкция исследованных дождевальных аппаратов (а и б);в – соискатель осматривает дождевальный аппарат; г - дождевальный аппаратпри работе. 136Таблица 3.5.1. Распределение интенсивности дождя по площади орошения при Н = 5 м; dотв = 2,5 мм ,Hd отв= 2000 .Высота установки дождевального аппарата от поверхности земли - 1,0 м.ЮгСеверВостокЗападИнтен-Расст-есивностьдождя,мм/мин.от стоякадождев.аппарата19,40,3460,518,30,3260,517,60,3140,518,20,3241,017,00,3031,016,10,2871,015,40,2741,015,50,2761,515, 20,2711,514,00,2501,512,20,2181,512,60,2242,011,80,212,010,30,1842,011,50,2052,010,40,1862,58,40,152,59,40,1682,59,00,1602,57,80,1393,05, 00,0893,04,20,0753,04,40,0783,03,60,0643,51,20,02143,51,00,0183,50,80,01423,51,00,0178Расст-еот стоякадождев.аппаратаОбъемводыW, см30,5Средняя0,226ОбъемводыW,см3Интенсивностьдождя,мм/мин.0,186Расст-еот стоякадождев.аппаратаобъемводыW, см3Интен-Расст-есивностьдождя,мм/мин.от стоякадождев.аппаратаОбъемводы W,см30,180Интенсивностьдождя,мм/мин.0,175Примечание:1.Расстояние между дождемерными сосудами 0,5м.