[發(fā)明專利]精確計算噴滴灌管道直徑的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510082822.3
• 申請日: 2015-02-16
• 公開（公告）號: CN104715107A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 奕永慶;沈海標(biāo);黃姚松;勞冀韻
• 申請（專利權(quán)）人: 余姚市農(nóng)村水利管理處
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 寧波奧凱專利事務(wù)所(普通合伙) 33227
• 代理人: 白洪長

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)田水利灌溉領(lǐng)域，是一種正確選用噴滴灌管道直徑的計算方法，或稱精確計算噴滴灌管道直徑的方法。

背景技術(shù)

噴灌和滴灌，簡稱噴滴灌，是當(dāng)代先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)，其中管道成本占工程總造價的60%以上。常見設(shè)計中計算管道直徑的方法比較粗放，大多數(shù)情況為計算結(jié)果直徑偏大，從而容易造成管道材料和投資的浪費。同時，少數(shù)情況是直徑偏小，導(dǎo)致管道水力損失過大，使灌水器達(dá)不到應(yīng)有的工作壓力和額定流量，而能使管徑“不大也不小”，恰到好處的計算方法至今尚未披露。如中國專利文獻(xiàn)中披露的授權(quán)公告號：CN102606368B，發(fā)明名稱為“可逆式水泵水輪機轉(zhuǎn)輪的方法”，向社會提供了一種簡單的可逆式水泵水輪機轉(zhuǎn)輪直徑的統(tǒng)一公式，從而節(jié)約了人力、物力，提高了效率，但該件專利與本申請無直接關(guān)聯(lián)。綜上所述在農(nóng)田水利領(lǐng)域，精確選用噴滴灌管道直徑的計算方法尚未向社會披露。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服上述的不足，旨在向本領(lǐng)域提供一種精確計算噴滴灌用管道直徑的方法，使其能避免噴滴灌管道直徑偏大，造成材料和投資浪費的技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下的技術(shù)方案實現(xiàn)的。

一種精確計算噴滴灌管道直徑的方法，該方法的要點在于：一、設(shè)定灌區(qū)噴滴灌系統(tǒng)的總揚程；二、噴滴灌選用管道直徑設(shè)定“允許管道水力損失”；三、根據(jù)總揚程計算所述的允許管道水力損失的公式；四、根據(jù)允許管道水力損失精確計算管道直徑的公式。

所述的精確計算噴滴灌管道直徑的方法，由以下步驟：

所述的灌區(qū)所在位置確定噴滴灌系統(tǒng)總揚程設(shè)定之后，計算干管允許管道水力損失[hg_允]的計算公式（1）：[h_g允]=H－h(huán)_p－ΣZ－h(huán)_z；

公式中：H-為噴滴灌系統(tǒng)總揚程，即水泵揚程（米）；h_p-灌水器，即噴頭或滴頭的工作壓力（米）；ΣZ-從水源水面至灌水器的垂直高度之和（米）；h_z-預(yù)留支管水力損失（米）；

推導(dǎo)出精確計算干管直徑的公式，根據(jù)[h_g允]計算干管直徑d₁的公式（2）：

公式中：d₁-干管內(nèi)徑（mm）；b-管徑指數(shù)、與摩阻損失有關(guān)，塑料管為4.77；f-摩阻系數(shù)、與管道材質(zhì)有關(guān)，塑料管為0.918×10⁵；L-干管長度（米）；Q-管中流量（m³/h）；[h_g允]-允許干管水力損失（米）；m-流量指數(shù)，與摩阻損失有關(guān)，塑料管為1.77；h_gj-干管局部水力損失（米）；

將塑料管道數(shù)據(jù)代入公式（2）得公式（3）：

將設(shè)計灌區(qū)的3個已知數(shù)L、Q、[h_g允]填入式（3）即可算出干管直徑。

所述的精確計算噴滴灌管道直徑的方法的噴灌系統(tǒng)總揚程（H），分為平原噴灌區(qū)和山區(qū)噴灌區(qū)兩種情況:

平原灌區(qū)，噴灌總揚程確定為55米，微噴灌和滴灌總揚程為45米；

山區(qū)灌區(qū)，總揚程則在平原灌區(qū)總揚程的基礎(chǔ)上加上該灌區(qū)的位置的高度，所述灌區(qū)位置高度為灌區(qū)最高點高程減去水泵的安裝高程；

確定其它設(shè)計參數(shù)：

噴頭工作壓力（h_p）為30米，平原灌區(qū)水源與灌水器高差（ΣZ）為5米，干管局部損失(h_gj)為2米，預(yù)留支管水力損失（h_z）為5米；

計算允許干管水力損失[h_g允]

將上述參數(shù)代入公式（1）得：

?????????????????????[h_g允]=H－h(huán)_p－ΣZ－h(huán)_z

??????????????????????????=55－30－5－5

??????????????????????????=20（米）

根據(jù)公式（3）算出管道直徑（d₁）。

本發(fā)明的優(yōu)點是首先確定噴滴灌系統(tǒng)總揚程，并根據(jù)所述總揚程計算管道“允許管道水力損失”，并據(jù)此允許管道水力損失計算干管直徑，解決了因設(shè)計噴滴灌管道直徑偏大，造成材料和投資的浪費，或管徑偏小造成水力阻力過大的技術(shù)問題，易于推廣應(yīng)用，列出具體的列表1、2顯而易見，便于操作。

具體實施方式