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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