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喷洒水滴直径面粉测定法改进

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【摘要】面粉法是一种应用广泛的水滴直径测定方法。以往水滴率定时只考虑干面粉团质量与水滴直径的关系,而忽略水滴打击角度和打击速度对水滴直径的影响。通过正交试验设计进行了喷洒水滴直径、打击角度和打击速度对干面粉团质量影响的试验研究。显著性分析结果表明:水滴直径和打击角度对干面粉团质量的影响非常显著,而水滴打击速度对其影响较小。建立了考虑水滴直径和打击角度双因素共同作用的改进率定公式。与传统率定公式相比,改进的率定公式具有较高精度。结合水滴运动蒸发模型,提出了应用改进的率定公式测定喷洒水滴直径的基本方法。
关键词:喷灌水滴直径面粉法率定公式回归分析

 

引言
    喷洒水滴直径是评价喷灌工程质量的重要指标之一。小直径水滴在有风条件下易产生蒸发漂移,降低灌溉水利用系数和喷洒均匀系数;而大直径水滴会伤害作物,降低土壤人渗性能,加剧地表径流等。因此,在喷头开发和喷灌工程设计时需要准确测定喷洒水滴直径。目前,喷洒水滴直径的测定方法有面粉法¨“o、滤纸法旧“引、光学法¨“、照相法¨纠和浸入法¨钊等,各种方法的适用范围、测定成本及测定精度等相差较大。其中,面粉法因具有较高测定精度和较低成本而被广泛应用。建立高精度的水滴直径率定公式是提高面粉法测定精度的关键步骤。喷头喷洒水滴与面粉接触时具有一定的打击角度和速度,不同打击角度和速度会对面粉团形成和干面粉团质量产生影响,但以往的率定公式只考虑水滴直径和干面粉团质量之间的关系¨“1,而忽略了打击角度和速度的影响。因此,本文在喷洒水滴直径面粉法测定的传统率定基础上,研究水滴打击角度和速度对干面粉团质量的影响,建立面粉法改进率定公式。

1试验材料与方法
1.1试验材料
    试验中使用新鲜精细面粉,面粉承盘由0.5 am厚的薄铁皮制成,承盘口直径21 cm,盘高2 cm。为生成不同直径水滴,试验使用微升注射器和一次性注射器。假设水滴为圆球形,根据生成的水滴体积或者质量换算出对应的水滴直径。微升注射器规格为0.5~10斗L和20~100斗L,可以精确生成喷洒水滴直径,如表1所示。由于水滴的表面张力和流体粘性力等作用,用微升注射器生成小直径水滴较困难,当生成小于1.83 mm的水滴时其针头开始出现面粉倒吸现象,因此微升注射器生成的最小水滴直径是1.83 mm。试验还使用了5种不同规格的一次性注射器,受一次性注射器针头直径限制,所生成的水滴直径覆盖范围较窄。生成的100滴水质量(重复不少于3次)与其对应的水滴直径如表2所示。

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作者:admin 来源:网络收集 发布时间:2016年04月26日