Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá tổng năng lượng tổn thất cho các đường ống tưới nhỏ giọt được trang bị các thiết bị phát sóng tích hợp trong và ngoài đường ống
Tóm tắt
Việc đánh giá chính xác phân bố áp lực đầu dọc theo một dòng tưới nhỏ giọt (tưới nhỏ giọt) mà có thể hoạt động dưới áp lực thấp, quyết định việc xác định chính xác tổng năng lượng (có đầu) tổn thất bao gồm các tổn thất ma sát kết hợp do ống và các thiết bị phát sóng, cũng như các tổn thất cục bộ bổ sung, đôi khi được gọi là tổn thất nhỏ, do sự nhô ra của các đầu phát sóng vào dòng chảy. Trong các ứng dụng thiết kế thường xuyên, đánh giá tổng tổn thất năng lượng thường được thực hiện bằng cách giả định xác suất rằng các tổn thất nhỏ có thể bị bỏ qua, ngay cả khi các nghiên cứu thực nghiệm trước đó cho thấy rằng các tổn thất nhỏ có thể trở thành một phần trăm đáng kể của tổng tổn thất năng lượng do số lượng lớn các thiết bị phát sóng (với việc giảm khoảng cách giữa các thiết bị phát sóng) được lắp đặt dọc theo đường ống. Trong nghiên cứu này, đầu tiên, các biểu thức toán học đơn giản để tính toán ba thành phần tổn thất năng lượng—tổn thất ma sát nhẹ qua lối đi của một đầu phát sóng tích hợp trên ống, các tổn thất áp lực cục bộ do các kết nối với đầu phát sóng, và các tổn thất ma sát lớn dọc theo ống—được suy diễn dựa trên quy trình lùi bước, có thể được thực hiện nhanh chóng trong một bảng tính Excel đơn giản, để nhanh chóng đánh giá sự đóng góp tương đối của từng thành phần tổn thất năng lượng vào tổng lượng tổn thất năng lượng. Cuối cùng, một công thức kết hợp xấp xỉ được đề xuất để đánh giá tổng lượng tổn thất năng lượng ở cuối dòng ống. Để đáp ứng mục đích thực tiễn, hai hình vẽ thiết kế cũng đã được chuẩn bị để chứng minh sự biến thiên của tổng tổn thất ma sát (do ống và thiết bị phát sóng) với tổn thất cục bộ của đầu phát sóng, và sự biến thiên của tổn thất ma sát ống với tổn thất ma sát nhỏ của đầu phát sóng, so với các khoảng cách giữa các đầu phát sóng khác nhau từ 0.2 đến 1.5 m, và số lượng tổng các đầu phát sóng khác nhau, liên quan đến hai loại thiết bị phát sóng tích hợp trong ống. Các bài kiểm tra so sánh toàn diện bao gồm hai ứng dụng thiết kế cho các loại thiết bị phát sóng tích hợp trong ống và ngoài ống khác nhau cho thấy rằng mô hình toán học hiện tại đơn giản, dễ dàng điều chỉnh nhưng đủ chính xác trong tất cả các trường hợp thiết kế được kiểm tra, so với các phương pháp thay thế có sẵn trong tài liệu.
Từ khóa
#tưới nhỏ giọt #tổn thất năng lượng #thiết bị phát sóng tích hợp #tổn thất ma sát #khoảng cách thiết bị phát sóngTài liệu tham khảo
Al-Amoud AI (1995) Significance of energy losses due to emitter connections in trickle irrigation lines. J Agric Eng Res 60(1):1–5
Anyoji H, Wu IP (1987) Statistical approach for drip lateral design. Trans ASAE 30(1):187–192
Bagarello V, Ferro V, Provenzano G, Pumo D (1995) Experimental study on flow resistance law for small diameter plastic pipes. J Irrig Drain Eng ASCE 121(5):313–316
Bagarello V, Ferro V, Provenzano G, Pumo D (1997) Evaluating pressure losses in drip irrigation lines. J Irrig Drain Eng ASCE 123(1):1–7
Blasius H (1913) Das Aehnlichkeitsgesetz bei Reibungsavorgangen in Flussigkeiten, Forschungsarbeiten auf dem Gebiete des Ingenieurwesens, 131(1), Germany (in German)
Hathoot HM, Al-Amoud AI, Mohammad FS (1993) Analysis and design of trickle irrigation laterals. J Irrig Drain Eng ASCE 119(5):756–767
Hathoot HM, Al-Amoud AI, Al-Mesned AS (2000) Design of trickle irrigation laterals considering emitter losses. Int Comm Irrig Drain (ICID) J 49(2):1–14
Howell TA, Barinas FA (1980) Pressure losses across trickle irrigation fittings and emitters. Trans ASAE 23(4):928–933
Jeppson RW (1982) Analysis of flow in pipe networks, 5th edn. Ann Arbor Science. Ann Arbor, Mich
Juana L, Rodriguez-Sinobas L, Losada A (2002a) Determining minor head losses in drip irrigation laterals. I: methodology. J Irrig Drain Eng ASCE 128(6):376–384
Juana L, Rodriguez-Sinobas L, Losada A (2002b) Determining minor head losses in drip irrigation laterals. II: experimental study and validation. J Irrig Drain Eng ASCE 128(6):385–396
Kang Y, Nishiyama S (1996) Analysis and design of microirrigation laterals. J Irrig Drain Eng ASCE 122(2):75–82
Provenzano G, Pumo D (2004) Experimental analysis of local pressure losses for microirrigation laterals. J Irrig Drain Eng ASCE 130(4):318–324
Provenzano G, Pumo D (2006) Experimental analysis of local pressure losses for microirrigation laterals. J Irrig Drain Eng ASCE 132(2):193–194
Provenzano G, Pumo D, Di Dio P (2005) Simplified procedure to evaluate head losses in drip irrigation laterals. J Irrig Drain Eng ASCE 131(6):525–532
Scaloppi EJ, Allen RG (1993) Hydraulics of irrigation laterals: comparative analysis. J Irrig Drain Eng ASCE 119(1):91–115
Valiantzas JD (1998) Analytical approach for direct drip lateral hydraulic calculation. J Irrig Drain Eng ASCE 124(6):300–305
Valiantzas JD (2002) Continuous outflow variation along irrigation laterals: effect of the number of outlets. J Irrig Drain Eng ASCE 128(1):34–42
Vallesquino P, Luque-Escamilla PL (2001) New algorithm for hydraulic calculation in irrigation laterals. J Irrig Drain Eng ASCE 127(4):254–260
Vallesquino P, Luque-Escamilla PL (2002) Equivalent friction factor method for hydraulic calculation in irrigation laterals. J Irrig Drain Eng ASCE 128(5):278–286
Wu IP (1992) Energy gradient line approach for direct hydraulic calculation in drip irrigation design. Irrig Sci 13:21–29
Wu IP (1997) An assessment of hydraulic design of microirrigation systems. Agric Water Manag 32:275–284
Wu IP, Gitlin HM (1975) Energy gradient line for drip irrigation laterals. J Irrig Drain Eng ASCE 101(4):323–326
Wu IP, Yue R (1993) Drip lateral design using energy gradient line approach. Trans ASAE 36(2):389–394
Yıldırım G (2006a) Hydraulic analysis and direct design of multiple outlets pipelines laid on flat and sloping lands. J Irrig Drain Eng ASCE 132(6):537–552
Yıldırım G (2006b) Discussion of “Experimental analysis of local pressure losses for microirrigation laterals”. J Irrig Drain Eng ASCE 132(2):189–192
Yıldırım G (2007a) Analytical relationships for designing multiple outlets pipelines. J Irrig Drain Eng ASCE 133(2):140–154
Yıldırım G (2007b) An assessment of hydraulic design of trickle laterals considering effect of minor losses. Irrig Drain (ICID Journal) 56(4):399–421
Yıldırım G (2008a) Determining operating inlet pressure head incorporating uniformity parameters for multioutlet plastic pipelines”. J Irrig Drain Eng ASCE 134(3):341–348
Yıldırım G (2008b) Discussion of “Turbulent flow friction factor calculation using a mathematically exact alternative to the Colebrook–White equation”. J Hydraulic Eng ASCE 134(8):1185–1186
Yıldırım G (2009a) Simplified procedure for hydraulic design of small-diameter plastic pipes. Irrig Drain (ICID Journal) 58(3):209–233
Yıldırım G (2009b) Discussion of “Field-scale assessment of uncertainties in drip irrigation lateral parameters”. J Irrig Drain Eng ASCE 135(2):261–263
Yıldırım G (2009c) Discussion of “Simplified method for sizing laterals with two or more diameters”. J Irrig Drain Eng ASCE (accepted for publication)
Yıldırım G, Ağıralioğlu N (2003a) Discussion of “New algorithm for hydraulic calculation in irrigation laterals”. J Irrig Drain Eng ASCE 129(2):142–143
Yıldırım G, Ağıralioğlu N (2003b) Discussion of “Continuous outflow variation along irrigation laterals: effect of the number of outlets”. J Irrig Drain Eng ASCE 129(5):382–386
Yıldırım G, Ağıralioğlu N (2004a) Comparative analysis of hydraulic calculation methods in design of microirrigation laterals. J Irrig Drain Eng ASCE 130(3):201–217
Yıldırım G, Ağıralioğlu N (2004b) Linear solution for hydraulic analysis of tapered microirrigation laterals. J Irrig Drain Eng ASCE 130(1):78–87
Yıldırım G, Ağıralioğlu N (2004c) Discussion of “Determining minor losses in drip irrigation laterals. I: methodology”. J Irrig Drain Eng ASCE 130(3):248–252
Yıldırım G, Ağıralioğlu N (2004d) Discussion of “Determining minor losses in drip irrigation laterals. II: experimental study and validation”. J Irrig Drain Eng ASCE 130(4):344–346
Yıldırım G, Ağıralioğlu N (2004e) Discussion of “Equivalent friction factor method for hydraulic calculation in irrigation laterals”. J Irrig Drain Eng ASCE 130(4):335–339
Yıldırım G, Ağıralioğlu N (2005a) Discussion of “Inlet pressure, energy cost, and economic design of tapered irrigation submains”. J Irrig Drain Eng ASCE 131(2):220–224
Yıldırım G, Ağıralioğlu N (2005b) Discussion of “Explicit hydraulic design of microirrigation submain units with tapered manifold and laterals”. J Irrig Drain Eng ASCE 131(3):299–300
Yıldırım G, Ağıralioğlu N (2005c) Closure to “Linear solution for hydraulic analysis of tapered microirrigation laterals”. J Irrig Drain Eng ASCE 131(5):490–491
Yıldırım G, Ağıralioğlu N (2006) Closure to “Comparative analysis of hydraulic calculation methods in design of microirrigation laterals”. J Irrig Drain Eng ASCE 132(1):85–90