旋转折射式喷头移动喷洒水量分布计算模型构建与应用

[目的]探讨旋转折射式喷头移动喷洒水力特性,优化喷灌机组运行参数和配置.[方法]采用喷灌强度等效拉伸法,构建了基于一次正交多项式拟合的移动喷洒水量分布计算模型,应用该模型对R3000、S3000、O3000喷头进行模拟计算,分析了工作压力(50～150 kPa)、移动速度(20～45 m/h)和组合间距(1.2～6 m)对3种喷头移动喷洒水量分布和均匀度的影响.[结果]①模型计算结果与实测值偏差在5％以内,模型精度较高.②R3000、S3000、O3000喷头移动降水深随距喷头距离的增加而减小,3种喷头移动喷洒均匀度较固定喷洒分别提高11.17％、10.72％和2.36％.③随着工作压力的增大,R3000、S3000、O3000喷头的有效喷灌半径逐渐增大,降水均匀度呈先增大后减小的趋势,最大降低幅度达35.66％,平均降水深和均匀度随移动速度的增大逐渐降低,但3种喷头喷洒均匀度的平均变化幅度仅为0.59％、1.38％、0.99％,说明移动速度对均匀度的影响较小.随着组合间距的不断增大,均匀度呈波动下降的趋势.④考虑工作压力和组合间距双因素影响,R3000、S3000、O3000喷头在低组合间距和高工作压力范围内取得较高的移动喷洒均匀度,在150kPa/3.6m、150 kPa/2.4 m、130 kPa/3.6 m的工作压力/组合间距配置组合条件下,喷洒均匀度最高.[结论]等效拉伸法降低了模型构建过程中的拟合次数,提高了计算精度;增大工作压力和降低组合间距有助于提高喷头移动喷洒均匀度.