Preview

Сельскохозяйственные машины и технологии

Расширенный поиск

Обоснование устройства генерации капель искусственного дождя пневмогидравлическим распылением жидкости

https://doi.org/10.22314/2073-7599-2021-15-2-53-60

Полный текст:

Аннотация

Исследовали показатели пневмогидравлического устройства распыления жидкости для орошения, питания и защиты сельскохозяйственных растений с учетом принципов водоэнергосбережения, основанных на предварительном газонасыщении распыливаемой воды и использовании в конструкции аэраторного узла кавитационного эффекта при эжекции и подаче воздуха под давлением. (Цель исследования) Определить технологические показатели пнемогидравлического устройства распыления жидкости для получения искусственного дождя регулируемой дисперсности и обосновать выбор его оптимальных технических параметров в зависимости от режимов работы. (Материалы и методы) Использовали алгоритм расчета параметров в табличном процессоре EXCEL или WPS и математические выражения. (Результаты и обсуждение) Теоретически определили минимальные и максимальные расчетные параметры геометрии конструктивного решения устройства для распыления жидкой фазы: сопла водяного штуцера, канала воздушного штуцера, камеры смешения, среднего кольцевого зазора, выходного сопла. Изменяли показатели рабочего давлениях воды – 0,20; 0,25; 0,30 и 0,35 мегапаскаля; воздуха – 0,25 и 0,30 мегапаскаля при условии расхода воды от 0,002 до 0,010 литра в секунду и воздуха – от 0,0005 до 0,0090 килограмма в секунду. При повышении расхода воды в указанных пределах и коэффициента эжекции от 0,5 до 0,9 выявили линейное увеличение среднего диаметра кольцевого зазора от 2 до 15 миллиметров, а также нелинейную зависимость роста диаметра камеры смешения распылителя с 5 до 20 миллиметров. Показали возможность существенно уменьшить диаметр камеры смешения, если повысить давление воды от 0,25 до 0,35 мегапаскаля и, соответственно, давление воздуха – от 0,20 до 0,30 мегапаскаля. Определили величины параметров для разработки макетных и экспериментальных образцов, которые оказались значительно меньше, чем при работе в режиме эжекции воздуха: выходного сопла и среднего кольцевого зазора – на 16 процентов, канала воздушного штуцера – на 23, диаметра камеры смешения – на 50 процентов и более. (Выводы) Получили расчетные данные для оптимизации технологических параметров и конструктивных решений, что позволит ускорить изготовление макетных и модельных образцов устройства и его экспериментальную апробацию для генерации капель искусственного дождя различной дисперсности.

Об авторах

В. П. Горобей
Всероссийский национальный научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия «Магарач» РАН
Россия

Василий Петрович Горобей, доктор технических наук, старший научный сотрудник

Симферополь



В. Ю. Москалевич
Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского
Россия

Вадим Юрьевич Москалевич, кандидат технических наук, доцент

Симферополь



З. А. Годжаев
Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ
Россия

Захид Адегизалович Годжаев, доктор технических наук, профессор, член-корреспондент РАН 

Москва



Список литературы

1. Lamm F.R., Ayars J.E., Nakayama F.S. Developments in Agricultural Engineering: Microirrigation for Crop Production Design, Operation, and Management. Developments in Agricultural Engineering. 2007. N13. 619.

2. Хажметов Л.М., Езаов А.К., Сасиков А.С. Технологии и техника мелкодисперсного дождевания // Символ науки. 2016. N4. С. 134-136.

3. De Wrachien D., Lorenzini G., Medici M. Sprinkler irrigation systems: State-of-the-art of kinematic analysis and quantum mechanics applied to water jets. Irrigation and Drainage. 2013. N62(4). 407-413.

4. Do Prado G., Colombo A., De Oliveira H.F.E., Faria L.C. Water application uniformity of self-propelled irrigation equipment with sprinklers presenting triangular, elliptical and rectangular radial water distribution profiles. Engenharia Agricola. 2012. N32(3). 522-529.

5. Брыль С.В., Зверьков М.С. Теоретические подходы к расчету вертикального эффективного давления удара капель искусственного дождя о почву и твердую поверхность // Экология и строительство. 2016. N1. С. 16-20.

6. Шепелев А.Е. Исследования характеристик искусственного дождя широкозахватной многоопорной дождевальной техники // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2017. N4(68). С. 36-42.

7. Ольгаренко Г.В. Основные направления разработки отечественных технических средств микроорошения для мелкоконтурных участков // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. N5. С. 82-85.

8. Ольгаренко Г.В. Стратегия научно-технической деятельности по разработке новой техники орошения при реализации программы развития мелиорации // Мелиорация и водное хозяйство. 2011. N2. С. 5-8.

9. Bambang Aris Sistanto. The Study of Placement Pattern Micro Sprinkler Depends on Hanging Micro Sprinkler Irrigation Against the Value of Irrigation Efficiency. International Journal on Advanced Science Engineering and Information Technology. 2014. Vol. 4. N5. 24-30.

10. Dipak S. Khatawkar, Ganesh S. Ghante, Umesh V. Patil. Рerformance evaluation of micro-sprinklers system under varying spacing and operating pressure. An International Refereed, Peer Reviewed & Indexed Quarterly Journal in Science, Agriculture & Engineering. 2019. Vol. VIII. Iss. XXVIII. 157-162.

11. Доценко С.Г., Кузнецова Е.И., Максаев Д.И. Эффективность мелкодисперсного дождевания в регулировании микро- и фитоклимата полевых культур и биологической активности почвы. Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, 2014. N2(14). С. 200-205.

12. Tavakoli A.A., Ganjali H.R., Mobasser, H.R., Mehraban A., Afsharmanesh G.R. Efficiency consumption of water in intecropping zea mays corn and vigna sinesis under different regimes irrigation jiroft region in years 2016 and 2017. Annals of Biology. 2020. N36(3). 393-399.

13. Do Prado G., Colombo A., Barreto E.A.C. Distortion of water distribution applied by traveling gun irrigation system under windy conditions [Distorção da distribuição de água aplicada por sistemas autopropelidos de irrigação em condições de vento]. Irriga. 2014. N19(3). 358-374.

14. Савушкин С.С., Терпигорев А.А., Гжибовский С.А. Исследование системы мелкодисперсного дождевания. МиВХ. 2010. N6. С. 17-18.

15. Гегузин Я.Е. Пузыри. М.: Наука. 1985. 176 с.

16. Коровина Н.В., Кудряшова О.Б., Ворожцов Б.И., Шрагер Э.Р. Распыление жидкости при импульсном воздействии сжатым воздухом // Известия Томского политехнического университета. 2013. Т. 322. N2. С. 167-171.

17. Горобей В.П., Москалевич В.Ю. Моделирование пневмогидравлического распыления жидкости для орошения и фертигации // Тракторы и сельхозмашины. 2020. N2. С. 2634.

18. Трубицын А.А., Христофоров А.А., Малахов А.А, Ребятников А.О. Распыливание жидкости форсунками // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2014. N1. С. 58-66.

19. Снипич Ю.Ф. Совершенствование технических средств орошения дождеванием. Новочеркасск: Геликон. 2007. 110 с.

20. Naghedifar S.M., Ziaei A.N., Ansari H. Numerical analysis and optimization of triggered furrow irrigation system. Irrigation Science. 2020. N38(3). 287-306.


Для цитирования:


Горобей В.П., Москалевич В.Ю., Годжаев З.А. Обоснование устройства генерации капель искусственного дождя пневмогидравлическим распылением жидкости. Сельскохозяйственные машины и технологии. 2021;15(2):53-60. https://doi.org/10.22314/2073-7599-2021-15-2-53-60

For citation:


Gorobey V.P., Moskalevich V.Yu., Godzhaev Z.A. Device Substantiation for Generating Artificial Rain Drops by Pneumohydraulic Liquid Spraying. Agricultural Machinery and Technologies. 2021;15(2):53-60. (In Russ.) https://doi.org/10.22314/2073-7599-2021-15-2-53-60

Просмотров: 45


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-7599 (Print)
ISSN 2618-6748 (Online)