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喷灌技术与设备
发布日期:2013-05-16浏览次数: 字号:[ ]

  

  在国家863计划“轻小型移动式与大型自走式喷灌机组及配套产品研制与产业化开发”、“精确喷灌技术与产品”、国家自然科学基金项目“摇臂式喷头全流道湍流数值模拟与试验研究”、科技部农业成果转化资金项目“轻型拖移式单跨圆形喷灌机中试”等项目的支持下,围绕旋转式喷头全流道数值模拟和结构优化、新型低压高效注肥设备研发、大型喷灌机水量分布理论研究与喷头配置CAD开发、节水灌溉工程CAD、喷灌工程管网水力学计算等方面开展了重点研究。

  主要开展了摇臂式喷头内部和外部流道流动试验和数值模拟研究,通过对不同规格的稳流器和喷嘴组合下PY140摇臂式喷头内流道的稳态和非稳态流动试验,得到了喷头内流道阻力损失、通过流量的变化规律及其与内流道结构参数、进口工作压力之间关系的数学模型;建立了PY140摇臂式喷头内流道流动三维湍流模型和数值模拟计算方法,提出内流道的优化结构;建立了摇臂式喷头摇臂绕轴旋转、碰撞喷体的有限元计算方法。

  在对大型喷灌机专用非旋转式和旋转式低压喷头水力性能、压力调节器的调压特性的大量试验基础上,建立了全面的大型喷灌机喷头配置数学模型,发展完善了大型喷灌机水力学设计理论,开发了圆形喷灌机喷头配置及水量性能分析软件,软件功能全面、配置精度高,对提高大型喷灌机水量分布均匀性具有重要工程应用价值,目前应用该软件进行喷头配置的大型喷灌机已达1000余台套,累计推广面积超过50万亩。开发的灌溉工程CAD软件集灌溉需水量计算、水量平衡分析、管网自动布置与水力计算、材料与工程量统计等功能于一体,在国内多家灌溉工程公司得到推广使用。通过试验和数值模拟方法深入研究了文丘里施肥器流道结构参数对吸肥性能的影响,建立了文丘里施肥器结构参数与吸肥性能之间的数学模型,使结构优化后的文丘里施肥器吸肥能力提高10%~30%。

  在该方面研究成果获省部级以上奖励2项,发表SCI、EI检索论文20多篇,获得授权专利8项,其中发明专利4项,登记软件著作权3部。

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