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第1章 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 喷灌技术发展现状 2

1.2.2 喷头发展及应用现状 4

1.2.3 喷灌机发展及应用现状 6

1.2.4 喷灌机喷洒性能研究现状 10

1.3 主要研究内容 12

参考文献 13

第2章 折射式喷头水量分布规律 17

2.1 两种典型喷头水量分布 17

2.1.1 Nelson D3000型喷头和Nelson R3000型喷头 17

2.1.2 喷嘴流量系数 20

2.1.3 工作压力对水量分布的影响 21

2.1.4 安装高度对水量分布的影响 25

2.2 基于弹道轨迹理论的喷头水量分布模拟 28

2.2.1 水滴运动模型 29

2.2.2 模型参数测定 30

2.2.3 模型求解 31

2.2.4 模型验证 34

参考文献 40

第3章 折射式喷头水滴直径和动能强度分布规律 42

3.1 水滴直径测试方法和原理 42

3.1.1 测试方法 42

3.1.2 测试原理 43

3.2 折射式喷头水滴直径分布 46

3.2.1 水滴直径的计算方法 46

3.2.2 水滴直径沿射程分布 47

3.2.3 水滴速度与水滴直径的关系 50

3.2.4 水滴落地角度与水滴直径的关系 53

3.3 折射式喷头动能强度分布 57

3.3.1 动能计算方法 57

3.3.2 单个水滴动能分布 58

3.3.3 单位体积水滴动能沿射程分布 63

3.3.4 动能强度沿射程分布 65

3.3.5 单喷头动能强度分布 68

3.4 基于弹道轨迹理论的水滴运动及动能强度分布数值模拟 69

3.4.1 基于弹道理论的水滴运动数学模型 70

3.4.2 出射速度及角度 77

3.4.3 水滴运动轨迹 77

3.4.4 水滴直径与喷灌强度 78

3.4.5 水滴速度与水滴落地角度 80

3.4.6 单位体积水滴动能和动能强度 81

3.4.7 单喷头水量及能量分布 83

3.4.8 组合喷头水量及动能强度分布 86

参考文献 89

第4章 平移式喷灌水量分布和动能强度分布规律 91

4.1 水量及动能强度叠加 91

4.2 水量分布均匀系数 92

4.3 动能强度分布均匀系数 95

4.4 平移式喷灌机横向水量及动能强度分布 97

4.5 平移式喷灌机地下水量分布均匀度 101

4.5.1 平移式喷灌机行走速度 101

4.5.2 地表喷灌水量分布 103

4.5.3 喷后6h土壤含水率分布 105

4.5.4 喷后24h土壤含水率分布 106

4.5.5 地下土壤含水率均匀度分析 107

参考文献 108

第5章 基于流道夹角优化的低压折射式喷头研发 109

5.1 流道出射角对水量分布的影响 109

5.1.1 流道出射角对单流道水量分布的影响 110

5.1.2 流道出射角对单喷头水量分布的影响 113

5.1.3 流道出射角对组合水量分布的影响 115

5.1.4 流道出射角对组合均匀性的影响 116

5.2 流道出口截面形状对水量分布的影响 116

5.2.1 流道出口截面形状 116

5.2.2 流道出口截面形状对峰值水量的影响 120

5.2.3 流道出口截面形状对喷头射程的影响 122

5.2.4 流道出口截面形状对水分扩散的影响 123

5.3 流道个数对水量分布的影响 123

5.3.1 流道个数对喷灌强度峰值的影响 124

5.3.2 流道个数对喷头射程的影响 127

5.3.3 喷盘流道条数设计 131

5.4 基于流道夹角的低压折射式喷头设计及水力特征 133

5.4.1 流道夹角设计思路 133

5.4.2 流道夹角设计过程 135

5.4.3 流道夹角定型 142

5.4.4 低压折射式喷头水力特征 143

5.4.5 低压折射式喷头移动喷灌水量分布及均匀性 146

5.4.6 喷灌蒸发飘移损失 149

5.5 多喷盘低压折射式喷头设计及水力特征 150

5.5.1 三喷盘低压折射式喷头结构设计 151

5.5.2 三喷盘低压折射式喷头结构优选 152

5.5.3 三喷盘低压折射式喷头移动喷灌水量分布 153

参考文献 154

第6章 喷枪喷洒水量分布规律 155

6.1 固定喷洒水量分布 155

6.1.1 流量 156

6.1.2 射程 157

6.1.3 喷灌强度 159

6.1.4 径向水量分布 160

6.1.5 喷洒均匀度 169

6.1.6 讨论 172

6.2 移动喷洒水量分布 177

6.2.1 移动喷洒水量分布数学模型 178

6.2.2 工作压力对移动喷洒均匀度的影响 181

6.2.3 喷枪辐射角对移动喷洒均匀度的影响 182

6.2.4 旋转周期对移动喷洒均匀度的影响 184

6.2.5 组合间距对移动喷洒均匀度的影响 184

参考文献 186

第7章 喷枪喷洒降水动能强度分布规律 188

7.1 固定喷洒降水动能强度分布 188

7.1.1 径向喷灌强度 188

7.1.2 水滴速度分布 192

7.1.3 动能强度计算模型 193

7.1.4 工作压力对动能强度分布的影响 195

7.1.5 水平和垂直方向动能强度组成 196

7.1.6 定喷条件下动能强度分布均匀度 197

7.2 移动喷洒降水动能强度分布 200

7.2.1 喷洒降水动能指标 200

7.2.2 移动能量叠加计算 200

7.2.3 移动能量实测值与模拟值对比 202

7.2.4 垂直机行方向的累积灌水动能分布 203

7.2.5 移动动能强度分布 205

7.2.6 工作压力对移动能量分布的影响 207

7.2.7 喷枪辐射角对移动能量分布的影响 208

7.2.8 喷头车行走速度对移动能量分布的影响 209

7.2.9 与中心支轴式喷灌机移动能量分布的对比 210

7.3 灌水动能对入渗速率的影响 212

7.3.1 喷灌入渗速率模型 212

7.3.2 灌水动能对入渗速率影响的试验验证 214

参考文献 225