轻小型喷滴灌两用机组优化配置及室外性能试验

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1、轻小型喷滴灌两用机组优化配置及室外性能试验OptimumConfigurationandOutdoorTestsofSprinkler--DripDual·-PurposeIrrigationMachine姓2014年6月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，

2、均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：谰斌砂,l／t年6其l狙学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘舨)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优

3、秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密口。学位论文作者签名：o稿斌U训午年，月，弓日指导教师签名：幻彤年易其眵日江苏大学硕士学位论文摘要随着世界能源短缺现象的日益严重，我国的灌溉技术正朝着综合应用、节能降耗、安全可靠、适应性强等方向发展。为解决现有灌溉机组能耗高、配置不尽合理的问题，丰富我国灌溉机组的运行模式，迫切需要设计研发一种轻小型喷滴灌两用机组，以实现喷灌和滴灌2种灌水方式。本文研究内容源于“十二五”国家高科技研究发展

4、计划(“863”计划)“精确喷灌技术与产品”(项目编号：2011AAl00506)，以降低机组能耗、提高机组效率为目标，采用理论分析与室外试验相结合的方法，开发一种低能耗、高效率的轻小型喷滴灌两用机组并确定机组的最佳配置方式。本文主要研究内容和创新性成果有：(1)创新提出了一种轻小型移动式喷滴灌两用机组，研究现有喷、滴灌系统及灌溉机组的结构型式与发展趋势，确定两用机组的结构型式。机组选用自主研发、具有较陡流量一扬程曲线的50ZB．25C型双工况泵，以同时满足喷、滴灌工况在高效区内运行，提高机组运行效

5、率。管道采用涂塑软管，配置灌水器为双喷嘴摇臂式喷头15PY2和额定流量为2．713L／h的内镶式滴灌带。对选用的灌水器进行水力性能试验，灌水器性能均优于国家标准，可满足机组运行及室外试验要求。(2)根据灌溉系统管道的末端压力易于控制的特点，假设一系列末端压力水头玩，应用退步法进行管道的水力解析，采用迭代法求解各灌水器的压力水头和流量，进行喷、滴灌系统的水力计算。结果表明，喷、滴灌系统的压力基本能够平衡，满足两用机组设计要求，水力计算方法可行。(3)建立喷滴灌两用机组的能耗计算公式，并对喷、滴灌2种模

6、式下机组的优化配置及能耗进行分析。借鉴水力机械能效的基本计算方法，采用单位面积能耗En作为该机组能耗的评价指标，以能耗最小为目标进行机组的优化配置，确定机组的2种优化配置方式：配置方式一为配置7个15PY2喷头和34条内镶式滴灌带；配置方式二为配置6个15PY2喷头和38条内镶式滴灌带。能耗分析结果表明，在2种配置方式下，喷滴灌两用机组能耗与单一(额定)工况机组能轻小型喷滴灌两用机组优化配置及室外性能试验耗相比，分别可降低12．5％和14．6％。分析结果表明，优化配置方式有效地降低了机组能耗。(4)

7、对喷滴灌两用机组进行室外试验，检验机组在2种不同配置方式下的喷、滴灌工况运行状态，对机组运行参数进行测量并与理论计算结果进行对比。试验表明，机组的实际运行参数与理论计算结果基本相符，机组可稳定运行。机组水量分布情况测试表明，2种配置方式下，喷灌均匀系数分别为80。0％和80．7％，滴灌均匀系数分别为91．6和93．6％‰均高于国家标准，机组性能优越。关键词：喷滴灌；两用机组；优化配置；室外试验；均匀系数II江苏大学硕士学位论文ABSTRACTUnderthegrowingstressofenergy

8、consumptionworldwide，comprehensiveutilization,multipurposeuse，energyconservationandgoodadaptabilityhavebecomethemaintrendsinthedevelopmentofirrigationtechnologiesinthefuture．Anewsmall—scalemovableirrigationmachinewithdualpurposesofsprin