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Non-negligible factors in low-pressure sprinkler irrigation:droplet impact angle and shear stress

Journal of Arid Land 2022年第11期14卷 1293-1316页

作者： HUI Xin ZHENG Yudong MUHAMMAD Rizwan Shoukat TAN Haibin yan haijun College of Water Resources and Civil Engineering China Agricultural UniversityBeijing 100083China Engineering Research Center of Agricultural Water-Saving and Water Resources Ministry of EducationBeijing 100083China Semi-arid Agriculture Engineering&Technology Research Center of China Shijiazhuang 050051China

Droplet shear stress is considered as an important indicator that reflects soil erosion in sprinkler irrigation more accurately than kinetic energy,and the effect of droplet impact angle on the shear stress cannot be *** this study,radial distribution of droplet impact angles,velocities,and shear stresses were investigated using a two-dimensional video disdrometer with three types of low-pressure sprinkler(Nelson D3000,R3000,and Komet KPT)under two operating pressures(103 and 138 kPa)and three nozzle diameters(3.97,5.95,and 7.94 mm).Furthermore,the relationships among these characteristical parameters of droplet were analyzed,and their influencing factors were comprehensively *** various types of sprinkler,operating pressures,and nozzle diameters,the smaller impact angles and larger velocities of droplets were found to occur closer to the sprinkler,resulting in relatively low droplet shear *** increase in distance from the sprinkler caused the droplet impact angle to decrease and velocity to increase,which contributed to a significant increase in the shear stress that reached the peak value at the end of the ***,the end of the jet was the most prone to soil erosion in the radial direction,and the soil erosion in sprinkler irrigation could not only be attributed to the droplet kinetic energy,but also needed to be combined with the analysis of its shear *** comparing the radial distributions of average droplet shear stresses among the three types of sprinklers,D3000 exhibited the largest value(26.94-3313.51 N/m^(2)),followed by R3000(33.34-2650.80 N/m^(2)),and KPT(16.15-2485.69 N/m^(2)).From the perspective of minimizing the risk of soil erosion,KPT sprinkler was more suitable for low-pressure sprinkler irrigation than D3000 and R3000 *** addition to selecting the appropriate sprinkler type to reduce the droplet shear stress,a suitable sprinkler spacing could also provide acceptable results,because the distance

关键词： center pivot irrigation system water droplet universal model soil erosion water-saving irrigation

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Modeling the effects of plastic film mulching on irrigated maize yield and water use efficiency in sub-humid Northeast China

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International Journal of Agricultural and Biological Engineering 2017年第5期10卷 69-84页

作者： Liu yang yang Haishun Li yanfeng yan haijun Li Jiusheng College of Water Resources and Civil Engineering China Agricultural UniversityBeijing 100083China State Key Laboratory of Simulation and Regulation of Water Cycle in River Basin China Institute of Water Resources and Hydropower ResearchBeijing 100048China Department of Agronomy and Horticulture University of Nebraska-LincolnLincoln 68503United States

In sub-humid Northeast China,plastic film mulching(PFM)is increasingly used with drip irrigation system in maize(Zea mays L.)to cope with seasonal droughts and low temperatures during seedling *** there were several studies showing the benefits of PFM on maize production in the region,quantification of the effects of PFM in sub-humid Northeast China are still ***-Maize model has a special version that can not only simulate the effects of PFM on reduction of soil evaporation and rise of topsoil temperature,but also simulate the effects of PFM on crop development and other physiological *** paper reports how to verify the Hybrid-Maize model against observations and then applying the model to quantify effects of PFM on grain yield and water use efficiency(WUE)under irrigated *** Hybrid-Maize model was added the heating effects of PFM on rising surface-soil temperature and promoting subsequent crop development by establishing equations between surface-soil temperature and air temperature before V6 stage.A 3-year field experiment including maize growth and yield data measured at a drip-irrigated field in Heilongjiang Province was used to serve the model *** simulated results indicated that the Hybrid-Maize model performed well in simulation of seasonal soil water storage and in-season aboveground dry matter in three years,but overestimated the leaf area index(LAI)for both treatments and underestimated the final aboveground dry matter at maturity for mulched *** the Hybrid-Maize model overestimated the grain yield and WUE,it did still reflect the effects of PFM on increasing grain yield and WUE during the three growing *** average simulated grain yield and WUE for mulched treatments were 8%and 13%greater compared to non-mulched treatments using 30 years weather data,which were in agreement with observations that average grain yield and WUE was 11%and 14%increased by PFM,*** evapotr

关键词： film mulch maize yield water use efficiency Hybrid-Maize model drip irrigation Northeast China

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Cradle of Agriculture

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China Book International 2024年第5期 86-89页

作者： yan haijun 不详

Along the Wei River lies a small village called Yabian.a region that is the birthplace of Chinese agricultural *** author intertwines the twenty-four solar terms with agricultural activities,using field notes to vividly capture the sounds of falling *** book unfolds the changes in agricultural production over the past century,the farming life of traditional rural families,and the social fabric of a village *** presents a rich tapestry of rural life,woven together with the passage of time.

关键词： agricultural passage village

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不同类型典型碳酸盐岩气藏开发面临问题与对策

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石油学报 2014年第3期35卷 519-527页

作者：贾爱林闫海军中国石油勘探开发研究院北京100083

中国碳酸盐岩气藏主要分布在塔里木、四川和鄂尔多斯盆地,碳酸盐岩气藏开发面临着储层非均质性强、预测难度大、流体性质及分布复杂、单井产量差异大、稳产难度大等难题。立足于中国碳酸盐岩气藏的开发实践,可将中国碳酸盐岩气藏划分为... 详细信息

中国碳酸盐岩气藏主要分布在塔里木、四川和鄂尔多斯盆地,碳酸盐岩气藏开发面临着储层非均质性强、预测难度大、流体性质及分布复杂、单井产量差异大、稳产难度大等难题。立足于中国碳酸盐岩气藏的开发实践,可将中国碳酸盐岩气藏划分为:缝洞型、礁滩型、风化壳型以及层状白云岩型4种类型。不同类型碳酸盐岩气藏在储集空间、储层成因、开发特征等方面存在很大差异,气藏特征的差异导致不同类型碳酸盐岩气藏面临不同的开发难题。以中国目前正在开发的4个典型碳酸盐岩气藏为例研究不同类型气藏开发面临的问题,并在此基础上提出了典型气藏开发的解决对策,从而为不同类型碳酸盐岩气藏实现"规模建产、高效开发"提供技术支撑。

关键词：碳酸盐岩气藏气藏特征典型气藏开发问题解决对策

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基于多目标遗传算法的扭转梁式后悬架分析与设计

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中国机械工程 2014年第20期25卷 2835-2839页

作者：赵亮晏海军柳州孔辉汽车科技有限公司柳州545007 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

通过推导扭转横梁的剪切中心,建立了某扭转梁式后悬架等效侧倾运动学模型,计算得到了前束角、轮距以及侧倾中心随侧倾运动时轮跳的变化关系。利用多目标遗传算法,将悬架横梁的位置、衬套中心位置作为设计变量,以车轮运动的前束角、轮胎... 详细信息

通过推导扭转横梁的剪切中心,建立了某扭转梁式后悬架等效侧倾运动学模型,计算得到了前束角、轮距以及侧倾中心随侧倾运动时轮跳的变化关系。利用多目标遗传算法,将悬架横梁的位置、衬套中心位置作为设计变量,以车轮运动的前束角、轮胎侧向滑移量以及静态侧倾中心高度为目标函数对数学模型进行了优化,一次性获得了所有的非支配解。通过获得的Pareto解的边界,选择合适的悬架侧倾运动学特性,可以指导扭转梁式后悬架的设计,大幅提高扭转梁式后悬架的设计效率。

关键词：扭转梁式后悬架运动学遗传算法多目标优化

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尾枪开闭对圆形喷灌机变量喷灌施肥均匀性的影响与改进

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水利学报 2016年第12期47卷 1577-1584页

作者：马静严海军王春晔中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 中农智冠(北京)科技有限公司北京100088

为了增加方形地块四角的灌溉面积,工程应用时经常在圆形喷灌机末端安装尾枪,而尾枪周期性地关闭和打开会改变喷灌机入机流量,导致喷灌施肥均匀性降低。为此本文设计了基于北斗技术控制尾枪开闭的圆形喷灌机变量施肥系统,并以安装D3000... 详细信息

为了增加方形地块四角的灌溉面积,工程应用时经常在圆形喷灌机末端安装尾枪,而尾枪周期性地关闭和打开会改变喷灌机入机流量,导致喷灌施肥均匀性降低。为此本文设计了基于北斗技术控制尾枪开闭的圆形喷灌机变量施肥系统,并以安装D3000低压喷头和P85A摇臂式喷头为尾枪的圆形喷灌机为对象,研究了在尾枪关闭和打开两种工况下变量喷灌施肥均匀性。结果表明,圆形喷灌机行走状态下,尾枪关闭和打开两种工况时喷灌施肥均匀C＊（UH）系数为66.1%-68.4%,电导率变异系数CV为0.9%-3.7%;圆形喷灌机停止状态下,尾枪关闭和打开两种工况时克里斯琴森均匀系数CU为98.2%-99.2%,电导率变异系数CV为0.9%-2.1%。试验过程中尾枪定位和开闭切换由变量施肥系统自动控制,表明研发的变量施肥系统运行稳定可靠。

关键词：圆形喷灌机尾枪变量喷灌施肥均匀性试验

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DK_(36A)型落下孔车侧承梁的强度和刚度分析

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中国铁道科学 2014年第4期35卷 94-99页

作者：葛锋牛琳璇闫海军西南交通大学交通运输与物流学院四川成都610031 中铁特货大件运输有限责任公司北京100070 齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司大连研发中心辽宁大连116052

为研究DK36A型落下孔车运输大件货物时其侧承梁的安全性,基于侧承梁纵向对称结构的1/2建立有限元模型,进行DK36A型落下孔车在额定承载状态下侧承梁的动、静强度和刚度有限元分析;根据有限元分析结果,在侧承梁上相应位置设置应力测点,进... 详细信息

为研究DK36A型落下孔车运输大件货物时其侧承梁的安全性,基于侧承梁纵向对称结构的1/2建立有限元模型,进行DK36A型落下孔车在额定承载状态下侧承梁的动、静强度和刚度有限元分析;根据有限元分析结果,在侧承梁上相应位置设置应力测点,进行静、动强度和刚度试验。仿真和试验结果均表明:侧承梁受到的最大应力位于侧承梁腹板处斜拉杆座上,且未超过所用材料的许用应力,侧承梁的挠跨比也小于1/180,验证了DK36A型落下孔车侧承梁满足《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》和车辆设计技术条件的要求。

关键词：落下孔车侧承梁强度刚度铁路货车

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喷洒水滴直径面粉测定法改进

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农业机械学报 2011年第4期42卷 76-80页

作者：白更严海军王敏中国农业大学水利与土木工程学院北京100083

面粉法是一种应用广泛的水滴直径测定方法。以往水滴率定时只考虑干面粉团质量与水滴直径的关系,而忽略水滴打击角度和打击速度对水滴直径的影响。通过正交试验设计进行了喷洒水滴直径、打击角度和打击速度对干面粉团质量影响的试验研... 详细信息

面粉法是一种应用广泛的水滴直径测定方法。以往水滴率定时只考虑干面粉团质量与水滴直径的关系,而忽略水滴打击角度和打击速度对水滴直径的影响。通过正交试验设计进行了喷洒水滴直径、打击角度和打击速度对干面粉团质量影响的试验研究。显著性分析结果表明:水滴直径和打击角度对干面粉团质量的影响非常显著,而水滴打击速度对其影响较小。建立了考虑水滴直径和打击角度双因素共同作用的改进率定公式。与传统率定公式相比,改进的率定公式具有较高精度。结合水滴运动蒸发模型,提出了应用改进的率定公式测定喷洒水滴直径的基本方法。

关键词：喷灌水滴直径面粉法率定公式回归分析

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圆形喷灌机泵注式施肥装置设计与田间试验

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农业机械学报 2015年第9期46卷 100-106页

作者：严海军马静王志鹏中国农业大学水利与土木工程学院北京100083

圆形喷灌机水肥一体化作业时对喷洒肥液均匀性有较高要求,需要采用比例施肥装置,确保注入喷灌机的肥液流量保持恒定。为此设计了基于柱塞式注肥泵的泵注式施肥装置,并以注射喷嘴的孔口直径、安装位置以及注肥泵的电源频率为变量,进行了... 详细信息

圆形喷灌机水肥一体化作业时对喷洒肥液均匀性有较高要求,需要采用比例施肥装置,确保注入喷灌机的肥液流量保持恒定。为此设计了基于柱塞式注肥泵的泵注式施肥装置,并以注射喷嘴的孔口直径、安装位置以及注肥泵的电源频率为变量,进行了圆形喷灌机应用泵注式施肥装置的喷灌施肥均匀性试验。结果表明,圆形喷灌机停止状态下,注肥泵电源频率50 Hz运行时,3种注射喷嘴孔口直径和3种安装位置的组合工况下喷灌施肥的均匀系数CU为99.00%~99.65%,变异系数CV为0.46%~1.37%,其中当注射喷嘴孔口直径为2.5 mm、安装在进水管水平段位置的工况时获得的喷灌施肥均匀性最佳。圆形喷灌机行走状态下,测得单列雨量筒喷灌施肥均匀系数C*UH为88.77%~90.66%,表明圆形喷灌机采用泵注式施肥装置能够获得较高的喷灌施肥均匀性。此外,通过对比注肥泵电源频率在50 Hz和46 Hz时的喷灌施肥均匀性,发现喷头喷洒肥液的电导率总平均值与电源频率之间具有显著的正相关性,表明改变注肥泵的电源频率是圆形喷灌机实现高均匀度变量喷灌施肥的一种有效途径。

关键词：圆形喷灌机泵注式施肥装置喷灌施肥均匀性田间试验

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基于压差式施肥罐的均匀施肥方法

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农业工程学报 2020年第1期36卷 119-127页

作者：胡昕宇严海军陈鑫中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 中国农业大学北京市供水管网系统安全与节能工程技术研究中心北京100083

压差式施肥罐是水肥一体化中应用较为广泛的施肥装置,但它容易产生施肥不均匀的问题,会因局部过量施肥造成土壤污染,还会影响作物的产量和品质。为利用计算机控制压差式施肥罐进行田间作物的恒定浓度和流量施肥,该文基于肥料连续方程推... 详细信息

压差式施肥罐是水肥一体化中应用较为广泛的施肥装置,但它容易产生施肥不均匀的问题,会因局部过量施肥造成土壤污染,还会影响作物的产量和品质。为利用计算机控制压差式施肥罐进行田间作物的恒定浓度和流量施肥,该文基于肥料连续方程推导了解析解,由计算机控制流入施肥罐的流量和直接流过主管道进入灌溉系统的流量。在此基础上,该文通过试验数据验证了施肥罐内水肥流动数学模型,对解析解控制压差式施肥罐的恒定浓度和流量施肥进行了模拟,模拟结果与解析解的相对偏差小于15%,验证了该均匀施肥方法的合理性。结果表明以最优肥液浓度的±50%为界,传统压差式施肥罐使用过程中约有70%~80%的肥料处于过量施肥或不充分施肥范围内,通过均匀施肥方法,可以基本实现灌溉过程中基于压差式施肥罐的施肥均匀。

关键词：肥料模型压力水肥一体化压差式施肥罐均匀施肥解析解

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