检索结果-南通市图书馆

作者：陈瑞西北农林科技大学

学位级别：硕士

灌水器作为整个微灌系统的核心和关键部分,其性能的优劣直接影响灌水均匀性、抗堵塞能力和系统寿命。本文以涌泉根灌灌水器为研究对象,首先通过对ABS、HDPE、HDPE+EVA、LDPE+EVA、HDPE+LDPE+LLDPE+EVA五种不同外壳材料制造的涌泉根灌灌... 详细信息

灌水器作为整个微灌系统的核心和关键部分,其性能的优劣直接影响灌水均匀性、抗堵塞能力和系统寿命。本文以涌泉根灌灌水器为研究对象,首先通过对ABS、HDPE、HDPE+EVA、LDPE+EVA、HDPE+LDPE+LLDPE+EVA五种不同外壳材料制造的涌泉根灌灌水器进行常温下的水力性能测试,初步筛选出除ABS外,满足设计要求的4种材料配方,同时,从外壳材料的模塑收缩率、模量、拉伸变形特点等角度研究了材料对灌水器出流特性的影响;其次研究了环境温度对不同材料的涌泉根灌灌水器水力性能、外壳材料的力学性能、微观组分的影响;最后通过室外自然老化和氙灯耐光耐候试验箱人工加速老化,研究不同材料的涌泉根灌灌水器外壳老化前后的力学性能、微观组分的变化,以及人工加速老化和自然老化之间的相关性。根据上述研究得到以下主要结论:(1)外壳材料对涌泉根灌灌水器出流特性有明显影响:外壳材料的模塑收缩率越大,灌水器的流量越小;外壳材料的刚性越大,灌水器流量随压力升高而增大的趋势越缓;外壳材料的自然回弹性越大,在同一制造工艺下,灌水器的制造偏差越小。ABS(E1)外壳材料的涌泉根灌灌水器不满足流量和制造偏差要求。(2)在低温冻胀试验中,随着冻胀循环次数的增加,灌水器外壳材料的拉伸强度和断裂伸长率、断后自然回弹率逐渐减小;外壳的主要成分未变,但结晶度降低;低温冻胀后灌水器外壳表面出现粉化、空洞扩大等现象。随着低温冻胀循环次数的增加,4种不同材料涌泉根灌灌水器的流量逐渐减小。(3)除LDPE+EVA(E4)外,高温环境下涌泉根灌灌水器的流量、制造偏差随温度升高无明显变化。E4随着温度和工作水压的升高,灌水器流量逐渐增大,灌水器的制造偏差也随着室温的升高而增大。E2、E3、E5外壳材料主要成分为HDPE的灌水器,温度对这3种外壳材料的灌水器流量的影响不显著。经过高温试验后,其余3种外壳材料的弹性模量E增大,拉伸强度、断裂伸长率和断后自然回弹率减小;外壳的主要成分未变,但结晶度降低;灌水器外壳表面出现空洞扩大的现象,外壳材料表面变得粗糙且不均匀。高温试验证实LDPE+EVA外壳材料的涌泉根灌灌水器不满足高温使用要求。(4)室外自然老化证实HDPE(E2)外壳的灌水器不适合长期田间使用要求。老化试验后,灌水器外壳材料的力学性能下降,材料拉伸强度、断裂伸长率、自然回弹率减小;外壳的主要成分未变,但结晶度降低;灌水器外壳表面变得粗糙不均匀,材料表面出现粉化和空洞扩大的现象。与人工加速老化试验相比,自然老化后材料性能变化特征更明显。涌泉根灌灌水器在老化温度50℃,辐照强度550 w/m,6 h白日+18 h黑夜,240 h的氙灯人工加速老化效果大致与室外自然老化一年的老化效果相同。(5)为得到水力性能良好、制造偏差小、耐低温耐高温、抗老化的涌泉根灌灌水器,推荐考虑40%HDPE+40%LDPE+10%LLDPE+10%EVA为涌泉根灌灌水器的外壳材料配方。

关键词：涌泉根灌水力性能材料配方力学性能老化

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迷宫灌水器水流阻力特征研究

迷宫灌水器水流阻力特征研究

作者：王子凯西北农林科技大学

学位级别：硕士

迷宫灌水器水流阻力特征是水力性能研究的一部分，主要受水流特性和灌水器结构参数的影响。本文以自主设计的流道和迷宫齿形流道为研究对象，采用PIV实验和CFD数值模拟相结合的方法研究了灌水器流道尺寸的水流运动特性、灌水器内部压力... 详细信息

迷宫灌水器水流阻力特征是水力性能研究的一部分，主要受水流特性和灌水器结构参数的影响。本文以自主设计的流道和迷宫齿形流道为研究对象，采用PIV实验和CFD数值模拟相结合的方法研究了灌水器流道尺寸的水流运动特性、灌水器内部压力损失与速度的关系，通过确定的模拟方案进一步研究了不同结构参数转变对迷宫结构灌水器水流阻力特性的影响。通过上述研究，得出了以下主要结论： 1、灌水器流道尺寸介于微流道和宏观流道之间，对于直管段，流态转换的雷诺数为1700-2300，仍然符合宏观水力学理论;对于迷宫段，示踪粒子观测的方法只能大概分析出其内部水流运动情况，不能判断水流所处流态。 2、直管段中，沿程水头损失与断面平均流速呈线性关系;迷宫段中，局部水头损失与断面平均流速呈指数关系，指数系数介于1.67到3.1之间，与宏观水力学紊流时指数系数为1.75-2存在差异。迷宫灌水器的水头损失主要为局部水头损失，局部水头损失占到了总水头损失的90%以上。 3、CFD是解决流体流动问题的强有力工具，本章采用紊流模型对四种型式的流道进行了模拟，与实验获得的数据相比在误差范围内，能够作为可行的模拟方案进行下一步的研究。迷宫流道内部流场可以分为主流区、低速区和漩涡区，低速区易造成堵塞。 4、极差分析结果显示，齿角度α对流量系数的影响最大，其次是偏差量J，齿高h对其影响最小;齿角度α对流态指数的影响最大，其次是偏差量J，齿高h对其影响最小。当h为1mm，α为65°，J为0时，灌水器的水力性能最优。方差分析结果与极差分析结果一致，回归分析出k和x与三个参数之间的公式。 5、压力损失在整个迷宫流道的长度上符合线性叠加规律，偏差量J和齿角度α水头损失系数影响较大。

关键词：迷宫灌水器水力性能水流阻力 PIV实验 CFD模拟

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三通管水头损失计算方法及在施肥机中的应用

三通管水头损失计算方法及在施肥机中的应用

作者：柏杨西北农林科技大学

学位级别：硕士

为合理匹配水肥一体化施肥机中注肥泵的规格,解决注肥泵匹配不当带来的吸肥效果差、能耗较大等问题。本文通过研究施肥机中三通管的水力特征规律,提出了三通管水头损失计算方法,并对其在施肥机中进行了注肥泵匹配的应用。研究进展主要... 详细信息

为合理匹配水肥一体化施肥机中注肥泵的规格,解决注肥泵匹配不当带来的吸肥效果差、能耗较大等问题。本文通过研究施肥机中三通管的水力特征规律,提出了三通管水头损失计算方法,并对其在施肥机中进行了注肥泵匹配的应用。研究进展主要分为以下几方面:首先,采用数值模拟与试验研究的方法对三通管水力特征进行了研究;其次,建立三通管局部阻力系数的计算模型与注肥前后主灌溉管压力、流量变化量的计算模型;最后,基于未注肥时主灌溉管的压力、流量及文丘里施肥器进口流量、吸肥量大小,推求了三通管注肥压力的大小。本文得到的结论如下:(1)三通管注水工况,选用Realizable k-ε湍流模型进行数值模拟。通过试验数据与模拟数据进行比对,三通管主管进口压力的平均相对误差为0.11%,三通管侧管进口压力的平均相对误差为0.23%,三通管主管出口流量的平均相对误差为0.002%;三通管注肥工况,采用多相流混合模型Mixture model与湍流模型Realizable k-εmodel模型,经与试验值对比,三通管进口压力的平均相对误差为0.12%,三通管侧管进口压力平均相对误差为0.24%,三通管出口流量平均相对误差为0.004%,模型精确,能够正确模拟三通管注水、注肥工况。(2)为区别注肥、注水对三通管局部阻力系数的影响,以密度与粘度代表水肥的不同工况,明晰了不同水肥对三通管局部阻力系数的影响规律。随着三通管侧管注入水肥的密度增大,局部阻力系数ξ逐渐增大、局部阻力系数ξ逐渐减小。水肥粘度对局部阻力系数影响基本不变。为确保注肥泵的正常运行,选用注水工况推求局部水头损失大小。(3)三通管主管进口与主管出口间局部阻力系数ξ主要受三通管侧管进口与主管出口流量比的影响。随流量比递增,局部阻力系数ξ先增大后减小;三通管侧管进口与主管出口间局部阻力系数ξ受流量比与侧管与主管的管径比影响。局部阻力系数ξ随着流量比递增而增大,随管径比递增而减小。建立了局部阻力系数ξ、ξ的计算模型(R=0.996、R=0.999)。该模型能够准确得到三通管侧管注肥进口压力,达到匹配注肥泵的目的。(4)由于水肥注入主灌溉管后,会影响原有主灌溉管的流量与压力。为便于匹配注肥泵。因此,本文建立了主灌溉管流量变化量回归模型,其相关系数R为0.999;建立了主管压力变化量回归模型,其相关性系数R为0.994。经试验验证,模型精确度较高,可适用于注肥后主灌溉的压力、流量计算。(5)基于局部阻力系数ξ计算模型与主灌溉管流量变化量、压力变化量的计算模型在旁路式施肥机上进行注肥泵的匹配应用。比较旁路式施肥机注肥管压力的试验值与计算值:旁路式施肥机开启单个施肥通道时,注肥管压力平均相对误差为1.39%;旁路式施肥机同时开启两个施肥通道时,注肥管压力平均相对误差为1.79%;旁路式施肥机同时开启三个施肥通道,注肥管压力平均相对误差为0.86%。说明采用该计算方法,能够精确匹配注肥泵扬程。

关键词：三通管水头损失数值模拟局部阻力系数旁路式施肥机

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国内常用大流量喷枪水力性能研究

国内常用大流量喷枪水力性能研究

作者：肖潇西北农林科技大学

学位级别：硕士

喷枪作为喷灌系统的重要部件,其水力性能决定了喷灌的整体效果。本研究通过对两种常用大流量喷枪各项水力性能参数的测试,分析各项水力性能参数在不同影响因子下的变化规律,并对比两种喷枪的各项水力性能参数,分析造成各项水力性能参数... 详细信息

喷枪作为喷灌系统的重要部件,其水力性能决定了喷灌的整体效果。本研究通过对两种常用大流量喷枪各项水力性能参数的测试,分析各项水力性能参数在不同影响因子下的变化规律,并对比两种喷枪的各项水力性能参数,分析造成各项水力性能参数差异的原因。研究结果主要有:(1)通过对PYC50及HY50两种大流量喷枪的各项水力性能参数(压力、流量、射程、喷灌强度、水量分布等)的测试,测得了两种喷枪各个工作压力下的水量分布。对比两种喷枪水力性能参数,相同条件下HY50型喷枪的射程和流量均大于PYC50型喷枪,具有更大的喷洒面积和更高的过流能力;PYC50型喷枪具有较低的喷灌强度,能适应更多类型的土壤和作物,并从结构上分析了造成两种喷枪水量分布差异的原因。(2)应用视频雨滴谱仪测得了PYC50及HY50型喷枪配备不同直径喷嘴在0.15、0.25、0.35、0.45MPa四个工作压力下沿射程方向的水滴直径分布和各直径水滴对应的落地速度。分析了工作压力、喷嘴直径和两种不同喷枪对径向水滴直径分布的影响。拟合了各工作压力下两种喷枪喷洒水滴直径与至喷枪距离的关系式,水滴直径与距离呈指数函数关系。对比相同喷嘴直径和工作压力的情况下两种喷枪的径向水滴直径分布,并分析了导致差异的原因,HY50喷枪末端水滴直径均大于PYC50喷枪,对作物和土壤具有更大的打击强度。(3)通过水量测试、水滴直径测试试验得到的数据计算PYC50及HY50喷枪的径向动能强度分布。拟合了单个水滴动能与水滴直径、单位体积水滴动能与至喷枪距离的关系式。分析了工作压力和喷嘴直径对径向动能强度分布的影响。对比PYC50及HY50型喷枪相同喷嘴直径和工作压力情况下的径向动能强度分布,分布趋势基本一致,HY50喷枪各测点处的动能强度均大于PYC50喷枪,更容易形成地表径流造成土壤侵蚀。(4)采用正方形布置形式,组合间距为1.0R(1.0倍喷枪射程)、1.2R、1.4R,对PYC50、HY50型喷枪组合喷洒水量和动能强度进行叠加计算,得到两种喷枪组合喷洒的水量和动能强度分布均匀性系数。分析了两种喷枪组合间距和工作压力对均匀性系数的影响规律。相同条件下PYC50型喷枪的水量和动能强度分布均匀系数均高于HY50型喷枪。

关键词：大流量喷枪水力性能水滴直径动能强度均匀性系数

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多孔出流管水力特性研究

多孔出流管水力特性研究

作者：郑超西北农林科技大学

学位级别：硕士

山地自压滴灌支管水力设计中，不可避免地要涉及到同径及变径多出流管的水力计算，而其计算精度取决于其水头损失计算的准确性。多孔出流支管水头损失计算包括两部分：沿程水头损失和局部水头损失。对于多孔出流支管沿程水头损失，前人... 详细信息

山地自压滴灌支管水力设计中，不可避免地要涉及到同径及变径多出流管的水力计算，而其计算精度取决于其水头损失计算的准确性。多孔出流支管水头损失计算包括两部分：沿程水头损失和局部水头损失。对于多孔出流支管沿程水头损失，前人研究已经非常成熟且提出的经验计算公式计算精度较高。对于多孔出流支管局部水头损失，常按沿程水头损失的一定比例进行估算。但在进行管网水力计算时，节点处局部水头损失对管网中各管段流量分配和压力分布等具有显著影响，忽略局部水头损失或采用固定的局部能量损失系数可能导致较大的计算误差，其计算误差直接影响到多孔出流管节点压强水头的计算，进而影响到多孔出流管的水力设计精度。因此，为了提高多孔出流管的水力计算精度，本文通过理论分析、试验研究和数值模拟相结合的研究方法，对多孔出流管水头损失变化规律及压强水头分布规律进行了系统研究。本文得到以下结论：（1）光滑紊流区内，T型三通管（同径多孔出流管局部水头损失主要发生位置）局部水头损失系数1随雷诺数的增大而变化很小，随分流比的增大而增大，随断面比的增大而不断减小;局部水头损失系数2随雷诺数的增大而减小，随分流比的增大而先减小后增大，随断面比的增大而变化很小;并提出了局部水头损失系数1和2的经验计算公式。由T型三通管流动特征分析可知：主管至直管流向的局部水头损失主要是由分流处突然扩散时的冲击损失、直管的突然收缩损失及由侧管中流体的转向引起的流速梯度变化产生的损失组成，主管至侧管流向的局部水头损失主要是由流体的转向损失和侧管弯头内的损失组成。（2）与实测值对比得出：本文提出的局部水头损失系数1和2的经验公式具有较高的计算精度。采用本文计算公式进行模拟计算，分析了等距、等流量多孔出流管沿程压强水头变化规律，结果表明其沿程节点压强水头随孔口流量、孔数及孔距的增大均不断减小，随坡度的增大均增大。（3）光滑紊流区内，异径接头（变径多孔出流管局部水头损失主要发生位置之一）局部水头损失系数随着雷诺数的增大而变化很小，随着断面比的增大而减小;并提出了异径接头局部水头损失系数的经验计算公式。由异径接头流动特征分析可知：在收缩管段近壁面处处产生漩涡，流线发生弯曲且流速有明显的梯度变化;水流在刚进入下游直管段时，在近壁面有明显的压力梯度，这主要是由于水流进入下游直管时产生了流动脱离壁面的现象。随着断面比的减小，在收缩管段近壁面处产生的漩涡不断增加，流速梯度越来越明显，流线弯曲越来越严重。（4）与实测值对比得出：本文提出变径多孔出流管沿程压强水头经验计算公式具有较高的计算精度。采用本文计算公式进行模拟计算，分析了等距、等流量变径多孔出流管沿程压强水头变化规律，结果表明其沿程节点压强水头随着坡度的增大均增大，随孔口流量及孔距的增大均减小。

关键词：多孔出流管 T型三通管异径接头水头损失压强水头分布

轻小型平移式喷灌机低压末端喷头改进设计与试验研究

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轻小型平移式喷灌机低压末端喷头改进设计与试验研究

作者：张晓敏西北农林科技大学

学位级别：硕士

为解决轻小型平移式喷灌机末端喷头低压工况下喷洒射程小、水流破碎不充分以及组合喷洒均匀度低等问题,本研究以Nelson R55型旋转折射式喷头为原型,基于二级破碎、面槽分流、旋转射流和非全圆限制喷洒的工作原理,设计出系列化旋转折射... 详细信息

为解决轻小型平移式喷灌机末端喷头低压工况下喷洒射程小、水流破碎不充分以及组合喷洒均匀度低等问题,本研究以Nelson R55型旋转折射式喷头为原型,基于二级破碎、面槽分流、旋转射流和非全圆限制喷洒的工作原理,设计出系列化旋转折射式末端喷头,采用Creo建模与激光快速成型、实测试验、模型计算以及多目标综合评价等方法,完成喷头的实体制作、水力性能测试与评价,确定出喷头最优设计参数。本文主要研究内容与结论如下:(1)优化设计旋转喷盘结构参数,提出“面槽比”的概念。在Nelson R55型旋转折射式喷头的原有结构上,以末端喷头近远端水量分布均匀和与中部喷头组合后的喷洒均匀度高为目标,通过调节喷盘曲面与沟槽的分流比调控近远端水量分布,设计旋转喷盘流道出口截面形状为V形和半圆形、喷嘴出口外圆环半径r为14mm、进口截面半径r为23.9mm,添加了基于励磁阻尼的转速调节装置,采用Creo软件构建喷头三维模型,最终通过激光快速成型建立喷头实体。(2)开展单个末端喷头固定喷洒水力性能测试,计算多喷头组合移动喷洒水量分布。喷盘“平面-沟槽”分流设计可有效削减峰值、优化水量分布:近端水量分布比重随平面分流的增加而增大;远端水量分布比重随沟槽分流的增加而增大;平面部分和流道沟槽部分分流比相等即“面槽比”为1:1时,移动喷洒径向水量分布较为均匀,曲线呈良好的三角形。半圆形与V形流道截面设计相比,降低峰值喷灌强度21.82%,单喷头均匀度提升21.33%。(3)计算中部喷头与末端喷头组合叠加移动水量分布,建立喷灌机组水力性能综合评价模型,对比末端喷头与市场同类产品的水力特性。以现有喷灌机组配置为基础进行组合叠加计算,对机组组合叠加径向水量分布曲线进行分析,发现工作压力为0.2MPa、“平槽比”为1:1、流道截面形式为半圆形时时机组径向水量分布曲线整体较为均匀,移动灌水均匀度最高,主成分分析结果表明平槽比为1:1、匹配半圆型流道喷盘的旋转喷头综合得分最高,为本研究最终优化结果。对比优化结果与市场现有末端喷头,结果表明改进末端喷头可提高机组喷洒幅宽38.5%,流量5.2m/h,喷洒均匀度超过85%,低压工况表现远优于市场同类产品,说明通过调控喷盘“面槽比”、流道截面形式可有效优化喷头水量分布。

关键词：喷头试验优化轻小型平移式喷灌机低压旋转喷盘

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黄腐酸钾有机肥下网式过滤器堵塞的研究

黄腐酸钾有机肥下网式过滤器堵塞的研究

作者：王蓉西北农林科技大学

学位级别：硕士

水肥一体化设备因其智能化和精准性,越来越广泛运用于农业灌溉中。施肥过滤设备是水肥一体化设备中不可或缺的一个环节,合适的过滤设备才能保证水肥一体化设备工作效率高以及灌溉出口不堵塞。水肥一体化设备中施肥过滤设备适宜对保障整... 详细信息

水肥一体化设备因其智能化和精准性,越来越广泛运用于农业灌溉中。施肥过滤设备是水肥一体化设备中不可或缺的一个环节,合适的过滤设备才能保证水肥一体化设备工作效率高以及灌溉出口不堵塞。水肥一体化设备中施肥过滤设备适宜对保障整个系统的长期可靠运行具有重要意义,同时也可以促进水肥一体化设备的进一步改进与发展。本文通过探索Y型网式过滤器在施黄腐酸钾有机肥的不同运行条件时的水力性能及滤网堵塞物质成分,研究水肥一体化设备中用于过滤有机肥的Y型网式过滤器的堵塞规律,并对网式过滤器在堵塞过程中的有效过水断面面积以及局部水头损失系数进行计算分析,进而为水肥一体化设备在施黄腐酸钾有机肥的不同工况时网式过滤器的选择提供理论依据。通过以上研究得到以下结论:(1)通过调节施肥浓度、施肥流量、过滤器腔体大小,探索不同目数网式过滤器的水头损失、正常工作时间,发现施肥浓度、施肥流量、过滤器腔体大小和目数均对网式过滤器正常工作时间影响显著,施肥浓度超过40 g/L时过滤器极易堵塞,120目较80目网式过滤器正常工作时间更容易受施肥流量影响。(2)通过分析在过滤器堵塞过程中滤网上单个滤孔的有效过水断面面积及滤网清洁度,发现在不同施肥浓度、不同施肥流量时,不同腔体大小过滤器滤网有效过水断面面积、滤网清洁度变化均包括快速减小和缓慢减小两个阶段,其中,快速减小阶段较短,缓慢减小阶段较长,且不同工况时,不同腔体大小的80目与120目网式过滤器局部水头损失均在滤网清洁度减小到20%才逐渐开始增大。(3)通过分析Y型网式过滤器滤网清洁度的变化过程,并运用Origin、Matlab软件分别建立80目与120目网式过滤器的滤网清洁度与施肥浓度、时间经验公式;滤网清洁度与施肥流量、时间经验公式;滤网清洁度与过滤器腔体大小、时间经验公式,可通过经验公式直接计算不同工况时网式过滤器的滤网清洁度,进而判断滤网堵塞程度。(4)通过理论计算和相关性分析,分析网式过滤器在堵塞过程中局部水头损失与滤网清洁度关系,发现网式过滤器局部水头损失与滤网清洁度及影响因素施肥浓度、施肥流量、腔体大小有关,并进一步运用Origin、Matlab软件,提出了80目、120目Y型网式过滤器在黄腐酸钾有机肥时局部水头损失计算公式。(5)通过电镜扫描及Jade软件分析,发现在碱性且含较多Ca的水质时施黄腐酸钾有机肥时,网式过滤器滤网上附着的堵塞物质存在化学反应产生的硫酸钙和草酸钙,说明黄腐酸钾有机肥在含Ca的碱性水中会产生化学反应从而造成过滤器产生化学堵塞。因此,建议在施黄腐酸钾有机肥前对水质中的Ca进行预处理,以减轻黄腐酸钾有机肥在网式过滤器中造成的堵塞程度。(6)通过试验测得在30 g/L、40 g/L黄腐酸钾有机肥施肥浓度时,三种腔体大小的80目、120目Y型网式过滤器的正常工作时间,并为水肥一体化设备中1个吸肥通道的网式过滤器选型提供建议。

关键词：网式过滤器有机肥局部水头损失滤网清洁度堵塞物成分

基于Meta分析和灌溉评价的中国冬小麦灌溉制度研究

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基于Meta分析和灌溉评价的中国冬小麦灌溉制度研究

作者：武亚梅西北农林科技大学

学位级别：硕士

冬小麦是我国主要粮食作物之一,其中灌溉制度作为农田灌水的一个重要参数,其精确性对保障冬小麦粮食安全、发展低能耗的农业和实现农村经济的可持续发展都具有非常重大的意义和极其重要的战略地位。目前关于冬小麦灌溉制度的研究集中于... 详细信息

冬小麦是我国主要粮食作物之一,其中灌溉制度作为农田灌水的一个重要参数,其精确性对保障冬小麦粮食安全、发展低能耗的农业和实现农村经济的可持续发展都具有非常重大的意义和极其重要的战略地位。目前关于冬小麦灌溉制度的研究集中于特定地点的田间试验与基于作物模型的灌溉制度优化,田间灌溉试验资料丰富但试验结果存在差异,缺乏系统的综合分析。因此,本研究基于我国2017年之前公开发表90多篇关于灌溉条件下冬小麦产量和水分利用效率变化的文献,应用Meta分析和逼近理想解评价的方法,总结不同地区不同气候条件下冬小麦适宜的灌溉制度,并在此基础上设计灌溉制度数据库查询软件,为农户田间灌溉提供一定的实践价值,也为各区域灌溉制度的优化提供一定的理论依据。取得以下主要结果:(1)与生育期不灌溉相比,灌溉后冬小麦平均增产率为39.36%,西北地区为27.99%,华北地区47.55%,华中地区85.92%,华东地区19.59%;冬小麦平均相对水分利用效率变化率为3.41%,各地域分别为6.40%、4.61%、34.66%和-7.82%。(2)灌溉冬小麦的产量受灌溉定额、温度和降雨的影响,与生育期不灌溉相比,表现为增产率随灌溉定额的增大而增大,但增加趋势逐渐趋于平稳;增产率随生育期均温和年均温度的增大而增大。(3)灌溉定额、温度和降雨均不同程度地影响灌溉冬小麦的水分利用效率。灌溉定额>240mm时显著降低其水分利用效率;灌溉提高冬小麦水分利用效率在生育期降雨量较少时尤为显著;水分利用效率效应随年均温度和生育期均温的增大而增大。(4)基于Meta分析的结果表明:西北地区枯水年、平水年和丰水年的高产灌溉定额分别为315mm、120mm和70mm,高水分利用效率对应的灌溉定额则为75mm、37.5mm和210mm;华北地区枯水年、平水年和丰水年高产时对应的灌溉定额分别为203.7mm、135mm和75mm,高水分利用效率对应的灌溉定额则为75mm、75mm和180mm;华中枯水年和丰水年的高产灌溉定额分别为90mm和60mm,高水分利用效率时对应的灌溉定额均为90mm;华东地区枯水年、平水年的高产灌溉定额分别为120mm和120mm,高水分利用效率对应的灌溉定额则为102mm和120mm。(5)基于熵权的逼近理想解的评价方法结果表明:陕西杨凌平水年喷灌条件灌溉制度为:灌溉定额80mm,于拔节期和开花期分别灌水40mm;山东胶州地区枯水年的滴灌冬小麦灌溉制度为:灌溉定额120mm,返青期灌水30mm、拔节期30mm、灌浆期30mm和开花期30mm。

关键词：冬小麦降雨年型灌溉制度 Meta分析逼近理想解法

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太阳能平移式喷灌机行走动力需求研究

太阳能平移式喷灌机行走动力需求研究

作者：陈昕西北农林科技大学

学位级别：硕士

喷灌作为一种高效节水灌溉技术,在我国得到广泛发展与应用。随着我国能源短缺危机的加剧,节能降耗将是喷灌行业发展的必然趋势。太阳能平移式喷灌机因其投资小、效益高、轻巧灵便等优点,广泛应用于丘陵地带及水源分散的地区,在我国节水... 详细信息

喷灌作为一种高效节水灌溉技术,在我国得到广泛发展与应用。随着我国能源短缺危机的加剧,节能降耗将是喷灌行业发展的必然趋势。太阳能平移式喷灌机因其投资小、效益高、轻巧灵便等优点,广泛应用于丘陵地带及水源分散的地区,在我国节水灌溉行业中占有较大比例。本文以本课题组自行研发的太阳能平移式喷灌机为研究对象,基于太阳能平移式喷灌机田间作业的特点设计了一种太阳能平移式喷灌机驱动系统结构,并在此基础上提出了喷灌机组驱动驱动系统主要参数设计理论及计算方法,及测试该驱动系统传动效率。并通过田间试验验证喷灌机平路行走及越障驱动系统动力计算方法及附着系数取值,最后以全天累计作业时间作为太阳能平移式喷灌机作业能力评价指标,预测陕西关中地区及宁夏中卫地区晴天和阴天或雾霾天气下太阳能喷灌机工作能力。以期为太阳能平移式喷灌机驱动及光伏系统的选型和配置提供参考。主要研究内容包括以下几个方面：(1)太阳能平移式喷灌机驱动系统传动效率研究。为得到驱动系统传动效率,搭建驱动系统效率试验台,进行了驱动电机传动效率测试及RV减速器传动效率测试,分析了驱动电机随负载及自身转速变化其输出扭矩的变化规律和自身传动效率变化趋势。并分析了RV减速器随驱动电机转速及制动负载变化其传动效率变化趋势。通过分析驱动电机和减速器的变化规律,得到驱动系统总传动效率。其中,当驱动电机和RV减速器达到工作额定转速,传动效率变化平稳,驱动系统总传动效率随着驱动电机转速的增大呈增大趋势,随着制动负载的增大,驱动系统传动效率整体随之增大。(2)太阳能平移式喷灌机动力需求研究。针对太阳能平移式喷灌机田间作业的工作特点,采用室内试验及田间试验相结合的方法以本课题组自行研发的喷灌机为研究对象,并针对太阳能平移式喷灌机平路行走作业及越障作业驱动系统输出功率进行测试,并对试验数据进行处理分析喷灌机组爬坡及越障过程中附着系数变化规律,其中,喷灌机组爬坡过程中其附着系数变化范围在0.4‖0.44之间;越障过程中其附着系数变化范围在0.4～0.48之间。其变化范围与《农业机械设计手册》中给出的常用附着系数取值范围0.40-0.50相符,说明《农业机械设计手册》中给出的常用附着系数取值适用于太阳能平移式喷灌机动力需求的计算。(3)太阳能平移式喷灌机不同地区适用性研究。进行驱动系统总体方案设计和主要参数的理论计算,比较不同工况下太阳能平移式喷灌机行驶所需驱动功率,提出太阳能平移式喷灌机在不同工况下的驱动电机选型及光伏配置,并以全天累计作业时间作为太阳能平移式喷灌机作业能力评价指标,预测陕西关中地区及宁夏中卫地区晴天和阴天或雾霾天气下太阳能喷灌机工作能力。根据匹配情况可知,相同工况下,晴天全天累计作业时间为阴天或雾霾天气的1.5倍。通过本课题研究,以期为太阳能平移式喷灌机驱动系统的研究提供了理论基础和技术支持。

关键词：平移式喷灌机太阳能驱动系统传动效率全天累计作业时间

节水灌溉技术在中国干旱半干旱地区小农户中的适应性及推广研究

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节水灌溉技术在中国干旱半干旱地区小农户中的适应性及推广研究

作者：戚春燕西北农林科技大学

学位级别：硕士

农业技术创新是保障粮食安全和农业可持续发展的关键。我国的农业新技术和新成果也在日新月异，然大奖一获，束之高阁。许多科研成果研究出来，没有得到很好的推广应用，或在后期的推广中新技术的适应性差，这也是一直以来是科学研究领... 详细信息

农业技术创新是保障粮食安全和农业可持续发展的关键。我国的农业新技术和新成果也在日新月异，然大奖一获，束之高阁。许多科研成果研究出来，没有得到很好的推广应用，或在后期的推广中新技术的适应性差，这也是一直以来是科学研究领域存在的难题之一。研究节水灌溉技术在小农户中的推广和适应性，要先深入全面了解“适应性”的内涵，这也有助于在定量分析中正确认识节水灌溉技术的发展水平和适应程度。先对节水灌溉技术对小农户的适应性的内涵深入分析，从技术能够在农业实际生产中适应并使采用者满意的角度构建评价指标，并从社会水资源短缺的现状进一步审视评价指标的合理性。为了探讨节水灌溉技术在干旱半干旱地区小农户中的推广状况和适应性，先以定性研究的方式进行探索性研究，寻找节水灌溉技术推广和适应性与相关因素的关系。首先在概念性上进行推理，针对尚未使用过或已有使用经验的农户，找出影响推广成功和失败的原因。为了更有效的推广节水灌溉技术，先针对经济效益较高的蔬菜种植进行研究。同时，为技术推广和适应性有个更为理性和量化的认识，采用定量研究，通过构建评价模型，找出影响技术推广中的影响较为显著的因素，并对回归出的结果进行有针对性的分析。最后，通过小农户对节水灌溉技术的满意程度来反映其适应性，通过系统的评价之后给出相关的建议，并作出总结。

关键词：节水灌溉技术小农户推广适应性