輕小型移動(dòng)式噴灌機(jī)組能耗評(píng)價(jià)體系研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)以來,我國水資源短缺逐漸加劇,能耗問題日益凸顯,農(nóng)業(yè)朝著節(jié)水、節(jié)能、高效方向發(fā)展的趨勢已十分明顯?！?011年中央一號(hào)文件》重申了水利的戰(zhàn)略地位及灌溉的重要性；另一方面,2010年農(nóng)業(yè)部《關(guān)于進(jìn)一步做好農(nóng)機(jī)化節(jié)能減排工作的通知》等文件的下發(fā),也將農(nóng)業(yè)能耗問題提到了一個(gè)新的高度。輕小型移動(dòng)式噴灌機(jī)組具有節(jié)水節(jié)能、增產(chǎn)、適應(yīng)能力強(qiáng)、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),在我國得到了廣泛應(yīng)用,已經(jīng)成為我國噴灌機(jī)具中的“主力軍”,在我國節(jié)水灌溉事業(yè)及近年應(yīng)

2、急抗旱中發(fā)揮了重大作用。
　　 本文的研究是“變量噴灑低能耗輕小型灌溉機(jī)組”課題(“863”項(xiàng)目編號(hào):2006AA100211)的內(nèi)容之一,圍繞輕小型移動(dòng)式噴灌機(jī)組的能耗指標(biāo),以課題中5種輕小型移動(dòng)式噴灌機(jī)組為例,展開了每種機(jī)組相應(yīng)配套方式下的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)(噴灌系統(tǒng)組態(tài))、能耗及水量分布特性理論及試驗(yàn)研究,建立了輕小型移動(dòng)式噴灌機(jī)組的能耗評(píng)價(jià)體系。
　　 本研究的主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.機(jī)組配套方式研究。對

3、構(gòu)成輕小型移動(dòng)式噴灌機(jī)組的各組成部分目前的發(fā)展?fàn)顩r及性能進(jìn)行比較,主要包括動(dòng)力機(jī)的配套方法、自吸泵的發(fā)展、管道的配置等,確定研制成功的五臺(tái)新型噴灌泵機(jī)組的配套方式。
　　 2.機(jī)組能耗指標(biāo)研究。根據(jù)噴灌機(jī)組構(gòu)成特點(diǎn)與運(yùn)行特性,應(yīng)用水力機(jī)械能效計(jì)算基本方法,推導(dǎo)出噴灌機(jī)組總能耗,評(píng)價(jià)指標(biāo)采用單位能耗。根據(jù)噴灌系統(tǒng)管道末端壓力易于控制的特點(diǎn),采用退步法與多孔出流管道水力計(jì)算方法相結(jié)合,進(jìn)行噴灌機(jī)組水力計(jì)算。
　　 3.遺傳算

4、法優(yōu)化。以單位能耗最小為目標(biāo),以水泵.管路運(yùn)行工況、噴頭最小工作壓力和噴頭壓力極差率為約束條件,建立輕小型移動(dòng)噴灌機(jī)組優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,以噴頭數(shù)量、管徑及管道末端噴頭壓力為決策變量,對管徑采用整數(shù)編碼方式,設(shè)計(jì)遺傳算法對模型進(jìn)行求解。為每臺(tái)機(jī)組的配套方式提供優(yōu)化方案及理論能耗值。
　　 4.機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)和組合噴灌均勻性的試驗(yàn)研究。對每個(gè)機(jī)組的配套噴頭進(jìn)行室內(nèi)水力性能測試。對噴灌機(jī)組進(jìn)行田間試驗(yàn),檢驗(yàn)每臺(tái)機(jī)組每種配套方式下機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)