第4章 滴灌系统水力学原理
滴灌带的原理

滴灌带的原理滴灌带是一种用于农田灌溉的装置,它通过将水直接对准植物根部以滴滴慢流的方式进行灌溉。
滴灌带的原理是利用管道上的微孔均匀释放水分,使水分渗透到土壤中,满足植物生长所需的水分需求。
下面将从滴灌带的结构、工作原理、优点和应用等方面进行详细介绍。
1. 滴灌带的结构滴灌带通常由聚乙烯等材料制成,其内部有一系列微孔。
滴灌带可以根据需要进行切割和连接,形成适合特定农田的灌溉系统。
滴灌带的孔径大小可调整,以控制每个孔的灌溉流量。
2. 滴灌带的工作原理滴灌带的工作原理基于两个主要过程:水的输送和水的滴漏。
(1)水的输送:在灌溉系统的开始处,水从水源流入滴灌带中。
水流经过滴灌带时,会通过微孔进入到滴灌带的外表面,然后穿过滴灌带的材料进入到土壤中。
水从高压区域向低压区域流动,这种压力差是由水源的提供压力和滴灌带的设计特性决定的。
(2)水的滴漏:当水进入滴灌带后,会通过微孔以滴滴慢流的形式释放。
这种微量供水的方式使得水分能够直接到达植物根部,而不会在土壤表面蒸发或流失。
3. 滴灌带的优点滴灌带相比传统的灌溉方式有许多优点,主要包括:(1)节水:滴灌带可以将水直接送到植物根部,减少了水分蒸发和流失的可能性,相比传统的农田灌溉可以节约水资源约30-60%。
(2)节能:滴灌带通过将水直接送到植物根部,减少了水分在输送过程中所需的泵送能量,实现了节能效果。
(3)减少土壤侵蚀:滴灌带的滴滴慢流可以减少水分的冲刷力,从而减少土壤的侵蚀。
(4)降低疾病传播:滴灌带可以减少水分在植物叶片上的滞留,降低了病菌等疾病传播的可能性。
(5)增加产量和质量:由于滴灌带可以提供准确和稳定的水分供应,植物的生长可以更好地受到控制,从而增加产量和改善农作物的质量。
4. 滴灌带的应用滴灌带可以广泛应用于各种农作物的灌溉,特别适用于果树、蔬菜、水稻等需要准确灌溉的种植。
此外,滴灌带还可以用于花卉和园艺的灌溉,以及城市绿化和景观的水分供应。
总结:滴灌带通过微孔将水分均匀释放到土壤中,实现了准确、节水的灌溉,具有节水、节能、降低土壤侵蚀和疾病传播的优点,可以提高农田的产量和质量。
滴灌系统典型设计课件

根据灌溉面积、灌溉时间和灌溉水量的需求,选择合适的水泵型号和功率,以确保系统能够提供足够的灌溉水压和流量。
水泵选型
滴灌系统的过滤设备包括砂石过滤器、活性炭过滤器、陶瓷过滤器等,应根据水源的水质和灌溉要求选择合适的过滤设备。
过滤设备选择
根据灌溉系统的流量和过滤要求,选择合适的过滤器型号和规格,以确保灌溉水中的杂质和颗粒物得到有效过滤。
提高城市生态效益:城市绿化是改善城市生态环境的重要手段之一,滴灌系统能够为城市植物提供更好的生长条件,提高城市生态效益和可持续发展水平。
01
02
03
04
05
05
CHAPTER
滴灌系统的设计案例与实际应用
VS
高效、精准、节水
详细描述
蔬菜温室滴灌系统设计采用高效滴头,能够精确控制每个滴头的流量,确保作物生长均匀。同时,该系统采用压力补偿技术,可根据地形和管道长度自动调节滴水压力,保证作物的水分供应。此外,该系统还具有节水、节能、便于安装和维护等优点。
根据灌溉需求和设备参数,设计灌溉管道的规格、压力和流量等参数。
设备选型与配置
选择合适的滴灌设备,包括滴头、管道、阀门等,并配置相应的过滤设备和水泵。
系统布局设计
根据现场地形和灌溉需求,设计滴灌系统的布局和灌溉区域。
现场勘查
了解现场地形、土壤类型、气候条件等,为后续设计提供基础数据。
灌溉需求分析
根据作物种类、生长阶段、土壤含水量等,确定灌溉时间和灌溉量。
滴灌系统的发展
滴灌系统的历史
滴灌系统的组成
滴灌系统主要由水源、水泵、过滤器、施肥器、管道和滴头等组成。
滴灌系统的分类
根据灌溉方式的不同,滴灌系统可分为固定式、半固定式和移动式三种类型。根据滴头出水量的不同,滴灌系统可分为微喷带灌溉、小管出流灌溉和渗灌等类型。
第四章_灌溉管道系统

第四章_灌溉管道系统第四章管道灌溉系统农田灌溉系统按照其输配水过程中的水流是否有压力,可划分为有压灌溉系统和无压灌溉系统两大类。
而管道灌溉系统为有压灌溉系统,系统中水流均为有压状态,其过流断面一般采用圆管,这也就是它与灌溉渠道系统的本质差别。
第一节管道灌溉系统的特点与发展概况一、管道灌溉系统的特点(characterics of the pipe-line irrigation system)管道灌溉系统是以管道代替明渠输水的一种灌溉工程形式,在一定的压力作用下,将灌溉水由管道输送到田间,经田间灌水装置实施灌溉的工程系统。
喷灌、微灌、低压管道输水灌溉均属管道灌溉形式。
管道灌溉系统在提高灌溉水利用率,节省农田,少占耕地,便利机耕和扩大灌溉面积等方面都显示出了巨大的效益和潜力,与灌溉渠道系统相比较,具有显著的特点。
1.管道灌溉系统的主要优点(major advantages of the pipe-lineirrigation system)1)节水效益显著。
管道灌溉系统采用管道输水和配水,减少了输水过程中的渗漏与蒸发损失,从而节约了灌溉用水,提高了灌溉水利用率,一般可比明渠灌溉系统节水30,50%;并可防止因渠系渗水而导致土壤盐碱化、沼泽化和冷浸田等的发生。
2)土地利用率高。
管道灌溉系统的输配水管网大部分或全部都埋设在地下,可以减少渠道占用的耕地,提高了土地利用率。
对于我国土地资源紧缺,人均耕地面积不足1.5亩的现实来说,具有显著的社会效益和经济效益。
3)适应性强,灌溉效率高。
管道灌溉系统由于是有压输水,可以适应各种地形,使渠道难以灌溉的耕地实现灌溉,扩大了有效灌溉面积;利用管道输水速度快,灌水省时、省工,一般比明渠输水的灌溉效率可提高1倍以上,用工减少50%左右,灌溉效率高。
4)灌水及时,促进作物增产增收。
利用管道系统输水和灌水,灌水及时,有利于进行适时适量灌溉,可以及时有效地满足作物的需水要求,从而提高农作物的产量和品质,达到增产增收的效果。
滴灌系统物理知识点总结

滴灌系统物理知识点总结一、滴灌系统概述滴灌系统是一种高效节水的灌溉系统,通过管道将水输送至作物的根部,再通过微型喷灌器将水按需滴出,实现精准灌溉。
与传统的灌溉方式相比,滴灌系统具有节水、高效、节能、减少土壤侵蚀等优点,因此在干旱地区和水资源短缺地区得到广泛应用。
二、滴灌系统的主要组成部分1. 水源系统:包括水源、泵站、过滤器等,用于提供灌溉水源并过滤掉杂质。
2. 主管道系统:包括主干管、分线管等,用于输送水源至各灌溉区域。
3. 分支管道系统:包括分支管、支线管等,用于将水源输送至各个灌溉点。
4. 滴灌器系统:包括滴灌器、微喷头等,将水按需滴入作物根部。
5. 控制系统:包括计时器、阀门等,用于控制灌溉水量和时间。
三、滴灌系统的工作原理1. 通过泵站将水提升至一定高度。
2. 经过过滤器过滤掉杂质。
3. 通过主干管、分线管分配至各个灌溉区域。
4. 经过分支管道输送至各个灌溉点。
5. 通过滴灌器或微喷头将水滴入作物根部。
6. 控制系统控制灌溉水量和时间。
四、滴灌系统的物理知识点1. 水压和流动(1) 水压:水在管道中的压力,是由地面水箱或泵站提供的。
水压决定了水在管道中的流速和喷射的距离。
(2) 流动速度:水在管道中的流速取决于管道的直径、水压和管道长度。
在滴灌系统中,需要根据灌溉点距离和需水量来控制流速,以保证水的均匀滴灌。
2. 水力学原理(1) 伯努利方程:描述了液体在流动中的能量守恒。
在滴灌系统中,可以利用伯努利方程计算管道中的水压、流速和液体的能量损失。
(2) 流体力学:研究流体在运动中的力学性质。
在滴灌系统中,需要考虑流体的黏性、密度、流速等因素,以确定管道的设计和水流的性能。
3. 供水系统的设计(1) 泵站设计:根据需要供水的区域面积和高度差,设计合适的泵站和水泵。
(2) 管道设计:根据供水区域的大小、距离和高差,设计合适直径的管道以确保水的流动和供应。
(3) 滴灌器设计:根据土壤类型、植物栽培需水量和灌溉周期,设计合适的滴灌器类型和布置方式。
水利工程中的水力学原理与应用技术

水利工程中的水力学原理与应用技术水力学是研究液体在静力和动力条件下流动规律的科学,广泛应用于水利工程中。
本文将介绍水力学的基本原理以及在水利工程中的应用技术。
一、水力学原理1. 流体静力学流体静力学研究液体在静力平衡时的性质和规律。
其中一个重要原理是帕斯卡定律,即压力的传递原理。
按照帕斯卡定律,液体在容器中任意一点施加的压力将均匀传递到容器的各个点,且沿着相同方向传递。
2. 流体动力学流体动力学研究液体在动力条件下的性质和规律。
其中包括连续性方程、质量守恒方程和动量守恒方程。
连续性方程描述了液体在流动过程中质量守恒的规律,质量守恒方程保证了液体质量在流动中不会损失,动量守恒方程描述了液体在流动中动量守恒的规律。
3. 流体的黏性和层流与紊流黏性是流体内部分子相互作用的结果,影响流体的运动和形态。
当流体内部黏性较强时,流体流动呈现层流状态,流体各层之间存在规则的滑移现象;当黏性较弱时,流体流动呈现紊流状态,各层之间发生互相混沌的现象。
二、水力学在水利工程中的应用技术1. 水力特性测量技术水力特性测量技术是研究流体流动的关键。
常用的测量技术包括流速测量、水位测量、流量测量等。
流速测量可通过浮标法、流速仪等方法进行;水位测量可通过液位计、压力计等设备进行;流量测量可通过闸门、流量计等进行。
2. 水力模型试验技术水力模型试验技术是将实际水利工程缩小比例制成模型进行试验,以模拟真实工程情况。
通过构建水力模型,可以提前评估工程的稳定性、流量分布等参数,为工程设计提供可靠数据。
常用的水力模型试验技术包括水工模型试验、泥沙模型试验等。
3. 渠道流动的数值模拟技术渠道流动的数值模拟技术利用计算机对水流流动进行模拟,计算不同渠道结构下的流速、压力等参数。
通过数值模拟,可以更加直观地了解流体在不同渠道中的行为规律,为工程设计提供参考。
常用的数值模拟技术包括有限元法、有限差分法等。
4. 水力机械技术水力机械技术是应用水力学原理设计和制造与水力能转换相关的机械设备,如水轮机、水泵等。
滴灌物理知识点总结大全

滴灌物理知识点总结大全一、滴灌系统的基本原理滴灌系统是一种通过管道系统向植物根部输送水分和营养液的灌溉方法,其基本原理是利用一定压力将水分和营养液通过微型滴灌管道滴灌至植物根部,实现高效、节水的灌溉效果。
滴灌系统的基本组成包括水源、输水管道、滴灌管道、过滤器、压力调节器、阀门和控制器等部件,这些部件共同作用,实现了对植物准确、精细的灌溉。
二、滴灌系统的优点1. 高效节水:滴灌系统能够精准地将水分和营养液滴灌到植物根部,减少了水分蒸发和流失,提高了水分利用率,节约了水资源。
2. 减少土壤侵蚀:滴灌系统均匀地将水分和营养液滴灌到植物根部,避免了因冲刷和侵蚀造成的土壤流失。
3. 提高产量质量:滴灌系统能够准确地控制灌溉量和灌溉频率,满足植物各阶段的水分需求,提高了产量和品质。
4. 节约能源:相比于传统的灌溉方法,滴灌系统减少了能源的使用,降低了生产成本。
5. 方便灵活:滴灌系统可以根据植物的不同需求进行调控和控制,适应不同地形和土壤的灌溉需求。
6. 环保节能:滴灌系统减少了农药和肥料的使用量,减少了对环境的污染和资源的浪费,符合可持续发展的理念。
三、滴灌系统的物理原理1. 水力学原理:滴灌系统是利用水力原理实现的,通过给水管道系统施加一定的水力压力,使水顺着管道流动并通过滴灌管道滴灌到植物根部。
2. 液体静压力:液体静压力是指液体对容器壁面的垂直作用力,根据帕斯卡定律,液体的静压力与液体的密度、重力加速度和液体的高度有关。
滴灌系统中的水力系统通过控制液体的高度和压力,实现了对滴灌管道中水流的控制。
3. 水力阀门的原理:水力阀门是滴灌系统中的重要部件,它通过改变水的压力和流动方向,实现了对滴灌系统中水流的控制和调节。
水力阀门的原理是利用水力和机械原理结合,实现对水流的调控。
1. 灌溉需求:根据不同作物的生长需要和土壤的保水能力,确定植物的灌溉需求,包括灌溉量和灌溉频率。
2. 灌溉设计:根据不同地形和土壤的特点,设计合理的滴灌管道布局和灌溉方式,保证水分和营养液均匀地滴灌到植物根部。
《灌溉排水工程学》教学用课件-第四章

从地埋固定管道直接向田间输水渠供水的装置,称出水口,其
作用是防止出水水流冲刷田面和保护地埋固定管道的安全;
地埋固定管道与连接下一级地面移动管道或地面闸管的装置称
第十页,编辑于星期六:八点 八分。
②水源位于田块中心,管网有以下几种布置形式:
第十一页,编辑于星期六:八点 八分。
2)环状管网
①水源位于田块一侧
②水源位于田块中心
第十二页,编辑于星期六:八点 八分。
(2)地面移动管网的布设和使用 地面移动管网一般只有一级或两级,使用的管材通常有移动 软管、移动硬管和软管硬管联合运用3种。 对于渠灌区,常采用多级半固定式或固定式低压管灌系统,
A为管道控制的灌溉面积(m2);
T为设计灌水周期,即灌水延续时间(d);
m为设计灌水定额(mm);t 为每天灌水小时数(h), η为管道水的有效利用系数,般取η =0.95~0.98。
2、管网各级管道设计流量的推算 (1)续灌方式。上一级管道的设计流量应等于所有下一 级管道 设计流量之和; (2)轮灌方式。上一级管道的没计流量应等于轮灌组中的最大设计流 量值。
式中:F为多口系数,m为流量系数。
第二十页,编辑于星期六:八点 八分。
(2)局部水头损失的计算
局部水头损失的计算一般以流速水头乘以局部水头损失系数表
示。对于管道的总局部水头损失则等于管道上所有各局部水头 损失之和,即:
为简化计算,通常可取沿程水头损失的10%—15%予以估算。
3、管网水力计算与水击压力校核 (1)树枝状管网 把水头要求最高、通过流量最大的点称做控制点或最不利点。按最不 利点进行干管的设计。各管段的直径通常根据所需流量,按经济流速 计算。
2)要能通过设计要求的流量;
滴灌技术的工作原理

滴灌技术的工作原理下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help yousolve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!滴灌技术是现代农业灌溉领域中的重要技术之一,其工作原理主要是通过管道将水输送到作物的根部,实现精准的灌溉。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第4章 滴灌系统水力学原理滴灌与喷灌相似,它们均采用为压力管道系统。
但滴灌一般工作压力较低,用水率较小。
滴灌管网通常由毛管、支管和干管构成。
毛管是与支管连接的带滴头的小口径塑料管或直接由厂家生产的滴头和毛管合二为一的滴灌管和滴灌带。
通过毛管设计对田块进行均匀地灌水;支管把水输送到毛管,它也需要适当设计,以使水能均匀地流入毛管;于管作为输水系统输送全部水并调节滴灌系统的水压。
理想的滴灌系统应当是所有的滴头在灌溉时出流量相等。
以使每棵作物能在灌溉时吸收等量的水分。
实际上完全达到上述要求是不可能的。
因为滴头的出流量受到水压的变化和制造变差的影响。
水压的变化可以通过水力设计来控制,制造变差则由生产厂家的工艺水平所决定。
滴灌系统水力学原理则是进行滴灌系统水力设计的基础。
第1节 水力学基本方程滴灌系统管网设计的理论基础是水力学,而水力学的许多分析计算均以自然界物质运动的普遍规律为依据,其中最主要的是牛顿运动定律以及质量、能量和动量守恒定律。
质量既不能产生也不会消失;能量只能从一种形式转化为另一种形式;动量也只能随作用力和时间而变化。
水力学中,质量守恒关系用液流的连续性方程表示;能量守恒方程具体表现为伯努利方程(D .Bernoulli ),在水力学上简称能量方程;确定水流动量变化和作用力之间的关系时,动量守恒原理特别有用。
连续性方程、能量方程和动量方程是解决管流问题的最基本方程。
4.1.1水的主要物理性质⑴密度单位体积液体的质量通常用ρ表示。
密度的法定计量单位为kg/m 3,一般情况下,水有不可压缩性,清水的密度受温度和压强变化的影响很小,实际上可视为常数,水的密度ρ=102(kg ·s 2/m 4)。
Wm=ρ (4-1)式中:ρ——液体密度;m ——液体质量;W ——液体体积。
⑵容重单位液体的重量称容重,用γ表示,以kg/m 3计。
液体的容重与密度的关系如下:g ργ= (4-2)式中:g ——重力加速度,一般可看作常数等于9.8m/s 2。
因此,水的容重=102kg ·s 2/m 4×9.8/s 2=999.6kg/m 3,即淡水的容重可近似地看作γ=1000kg/m 3。
⑶粘滞性流动液体有抵抗剪切变形的性质即粘滞性。
当液体流动时需克服内摩擦力而做功,这是液体运动产生机械能量损失的原因。
水的粘滞性可用运动粘度ν表示,其单位是m 2/s 。
ρμν=(4-3)式中:μ——水的动力粘度;ρ——水的密度。
不同温度下,水的动力粘度μ和运动粘度ν值见表4-1。
表4-1 水的动力粘度μ和运动粘度ν值4.1.2 连续性方程⑴质量通量质量通量即单位时间通过的质量,以kg/s 计:ρωυ=m Q (4-4)式中:ρ——水的密度,(kg/m 3);ω——垂直水流方向的断面积,(m 2);υ——断面平均流速,(m 3/s )。
⑵质量守恒定律根据质量守恒定律,恒定流时,经过同一管道任何两断面的质量通量应相等,即:21m m Q Q = (4-5)水是不可压缩的,因为21ρρ=,故:2211υυm m = (4-6)这就是水的恒定流连续方程,其实质是质量守恒定律。
可以看出,流量恒定时,断面平均流速和过水断面面积成反比,如果沿流程的过水断面增大,流速必然相应减小,反之亦然。
4.1.3 能量方程⑴位能、压能和动能水流具有以下三种能量:①因高程产生的单位质量水体的位能zg (z 是某一基准面以上的高程,g 为重力加速度); ②因压力产生的单位质量水体的压能p/ρ(p 为压力,ρ为水的密度); ③因运动产生的单位质量水体的动能v 2/2(v 为水流速度)。
因此总能量为:22υρ++=pzg E (4-7)⑵单位质量水体的总能量因水具有粘滞性,当水流通过固定壁或边界时,由于阻力而使水流的部分能量转化为热能,从水力学观点,这部分能量为损失能量。
取断面1和2,管流两断面的能量守恒关系为:i E p gz p gz +++=++2222222111υρυρ(4-8)式中:i E ——断面1和2之间的损失能量。
⑶能量方程用质量和力的关系:ma F=代入(4-8)式后可得:∑+++=++i h gp z gp z 2222222111υγυγ(4-9)这就是水力学中的能量方程,也称为伯努利(D.Bernoulli )方程。
式中:γpz+——测压管水头,m ;gpz 22υγ++——总水头,m ;∑ih ——管线总水头损失,m 。
管线上各点的测压管水头和总水头连线,分别称为测压管水头线和总水头线。
沿程任意两断面的总水头差值为两断面间的水头损失。
总水头线的斜率称为水力坡度。
图4-1 测压管水头线和总水头线示意图1—总水头线 2—测压管水头线4.1.4 动量方程动量方程表示水流动量变化和作用力之间的关系。
在滴灌工程实践中,可用来计算水流对弯管的作用力,以便求出镇墩的尺寸。
定位管道,承受管道中由于水流方向改变引起的推力。
在滴灌系统的干、支管中,由于自重和温度变化会产生推力或拉力。
三通、弯头等管件处都需设置镇墩。
动量是物体质量m 和速度v 的乘积。
单位时间内液流在某一方向动量的变化,等于同一方向作用在液流上外力的合力。
因此可表示为:tm m F 12υυ-=∑ (4-10)式中:∑F ——作用在物体上的外力总和;t ——时间;m ——水体质量;υ——水流速度。
恒定流动量方程的基本形式为:)(1122υυρa a Q F -=∑或)(1122υυγa a gQF -=∑ (4-11)式中:a ——动量校正系数(一般取121==a a )。
不难看出,动量方程实质上是牛顿第二定律在恒定流条件下的特殊形式。
第2节 滴头水力学滴头是滴灌系统的心脏,一个滴灌系统工作的好坏,最终取决于滴头施水性能的优劣。
从水力学上讲滴头是一个降压消能装置,将毛管上的有压水流经过滴头消能后以点滴状给作物根区土壤供水。
通常,通过滴头的流量是由滴头工作压力和滴头流道形状、断面尺寸及流径长短来控制。
滴头类型以往很多,现在变少并系列化。
微管滴头、孔口或管嘴滴头已逐渐被淘汰或很少采用,目前主要为紊流型长流道滴头和具有压力补偿功能的滴头,且根据用户需要毛管和滴头合二为一,实现一体化生产。
4.2.1孔口或管嘴滴头孔口或管嘴滴头通常具有固定的几何形状。
所以其过水断面是不变的。
流量与压力水头关系如下:5.02ch gh a q == (4-12)式中:q ——滴头流量; a ——过水断面面积;c ——常数;h ——压力水头。
4.2.2长流道滴头长流道滴头可用水在微管内的流动来描述。
如果流道断面和流程固定,流量与压力水头关系表示如下:x ch q = (4-13)式中:x ——流态指数。
层流1=x ;光滑紊流57.0=x ;紊流5.0=x ;其余符号同(4-12)式。
微管滴头流量与压力水头关系也可用下面的经验公式表示: 层流: 80.070.2)(272.1L hd q = (4-14)紊流:56.070.2)(776.1Lhd q = (4-15)式中:q ——滴头流量,L/h ; d ——微管内径,mm ; h ——压力水头,m ;L ——微管长度,m 。
长流道滴头的流道可以设计成不同形状的通道,以形成“迷宫”型滴头。
“迷宫”型属紊流滴头,其x 值通常为0.5或稍大一些。
x 值越小,流量变化相同时允许的压力变化越大,故x 值越小越好。
从水力学观点讲,孔口滴头比微管滴头为好。
4.2.3特殊滴头⑴压力补偿滴头压力补偿滴头过流断面面积(孔口或管嘴、流道)是随着压力水头变化而自动调节的。
当压力水头增大时,过流断面减小。
过流断面与压力水头关系如下:y bh a -= (4-16)式中:a ——过流断面面积;b 、y ——幂函数的两个常数。
将(4-16)代入(4-13)得: y y ch gh bh q --==5.02 (4-17)由(4-17),当y 值为0.5时,x 将是零;这就是说滴头流量不随压力水头的变化而变化。
⑵涡流滴头涡流滴头是具有圆环型结构的孔口滴头。
水沿切线方向进入环型内腔的四周,在腔内以高速旋转。
旋转运动的结果,产生与进入水流方向相反的离心力,对水流产生一个大的阻力。
因此,当工作压力和滴头流量一定时,涡流滴头与一般孔口滴头相比,其孔口断面较大。
⑶滴灌管(带)滴灌管(带)是目前使用最多的一种新型滴灌灌水设备。
多年生作物株距较稀、不存在每年的重新耕作问题,多使用滴灌管;它实际是将结构较复杂的孔口滴头或“迷宫”型长流道滴头与毛管加工在一起的组合式滴灌设备。
滴灌带也称线源滴头,多用在一年生作物上,它们实际上是一些水力性能得到大大改善,造价大大降低,将滴头和毛管合二为一的,结构较复杂的“迷宫”型长流道,孔口、缝隙出流滴头。
第3节 滴灌管路水力学4.3.1管道水流的流态水管内的水流可分两类。
一类是有自由水面的重力流,在重力作用下流动;另一类是充满水的压力流,在压力作用下流动。
由于水的粘滞性,使水在流动时具有不同的流态,即层流和紊流。
相同液体在同一温度、同一管道内流动时,因为流速的差异,可以产生不同的流态。
层流时,液体质点作规则的线状运动。
紊流时液体质点相互混渗,各质点的运动轨迹没有规律,但总体上还是沿着水管向前流动。
管道内层流和紊流时的流速分布规律不同,两者的水头损失和流速的关系也有差别。
在层流状态下,管壁处流速等于零,管子纵轴中心方向流速最大,平均流速等于最大流速的一半,流速在管内水流断面的分布呈抛物线规律。
在紊流状态下,只有在近壁层流速像层流状态,水流断面其它地方的流速彼此相近。
一般用雷诺数判别水流的流态,圆管满流时可根据下式算出雷诺数:νυdR e =(4-18)式中:e R ——雷诺数;υ——管道中的水流速度,cm/s ; d ——管道内径,mm ;ν——水流的运动粘度(运动粘滞系数),随水温而变化,cm 2/s ;若将(4-18)式中的流速以流量和管道内径表示则: dQR e ν2827.0=(4-19)式中:Q ——流量,L/h ; 其余符号同前。
表4-2 不同水温时的运动粘度(粘滞性系数)e R <2300,层流;e R >2300,过度流和紊流。
4.3.2沿程水头损失计算公式滴灌管路一般均为塑料管,内壁光滑,为光滑管。
常用的沿程水头损失计算公式有:⑴达西—韦斯巴赫(Dacy-Weisbach )公式521569.0dLQ h f λ=(4-20)式中:f h ——水头损失,m ;λ——阻力系数,随管道内水流流态的不同而不同; L ——管道长度,m ;Q ——流量,L/h ;d ——管道内径,mm 。
根据勃拉休斯(Blasius )大量光滑管试验数据、提出不同流态下阻力系数λ的经验公式如下: 层流eR <2320eR 64=λ(4-21)过度流和紊流 eR >232025.03164.0e R =λ(4-22)式中:e R ——雷诺数,由(4-18)或(4-19)式计算。