Моделирование и оптимизация процесса дождевания сельскохозяйственных культур машинами фронтального действия

• Автор: Кравченко, Людмила Владимировна
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Зерноград
• Количество страниц: 125 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ агроклиматических условий Ростовской области

1.2. Способы полива сельскохозяйственных культурИ

1.3. Классификация средств механизации орошения.

1.4. Требования, предъявляемые к дождевальной технике

1.5. Обзор исследований процесса дождевания

1.6. Обзор исследований по оценке качества полива

1.7.Исследования характеристик водопроводящей системы

Выводы и задачи исследований.

2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И АЛГОРИТМА ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ДОЖДЕВАНИЯ МАШИНОЙ НЕПРЕРЫВНОГО ФРОНТАЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ.
2.1 Основные понятия и определения.
2.2.Математическая модель распределения воды насадкой
2.3.Оптимальное распределение по углу дождевого веера
2.4. Алгоритм оптимизации расстановки насадок на трубопроводе
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Описание экспериментальной установки
3.2. 1 Указатели оценки качества полива дождевальных машин
3.3. Методика проведения лабораторных исследований.
3.4. Программа опытов
3.5. Обработка результатов экспериментов.
3.5.1. Проверка гипотезы о распределении случайных величин.
3.5.2. Обработка результатов многофакторного эксперимента
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1 Распределение воды секторными насадками но радиусам
зоны дождевания
4.2 Распределение воды по секторам дефлекторными
насадками дождевальных машин
4.3 Оптимизация размещения насадок на трубопроводе
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
5.1. Расчет капитальных вложений
5.2. Расчет технико экономических показателей.
5. 3. Расчет эффективности показателей
ЛИТЕРАТУРА


Основные результаты исследования доложены на научно-технических конференциях ФГОУ ВПО АЧГАА в , , и годах, Ставропольского аграрного университета в году и технической комиссии Став-НИИГИМ в году. По результатам исследования опубликовано 5 статей в научных трудах ФГОУ ВПО АЧГАА, ВНИПТИМЭСХ и Ставропольского аграрного университета. Ростовская область находится на юге европейской части России. Речная сеть развита весьма неравномерно, в основном реками бассейна Дона. Большинство рек зарегулированы: на крупных реках - водохранилищами, на малых — прудами //. Климат области умеренно-континентальный с недостаточным увлажнением. Положение области к югу от ° с. Годовая 'Уср. Территория Ростовской области является местом столкновения различных систем атмосферной циркуляции. В теплое время года на всей территории циркулируют преимущественно массы теплого воздуха умеренных широт. Их циркуляция обусловлена либо отрогами азорского (атлантического) барического максимума, либо время от времени проходащими с запада на восток циклоническими возмущениями (рисунок 1. В первом случае устанавливается на длительное время сухая погода, во втором - умеренно жаркая с периодически выпадающими грозовыми дождями. Изредка летом происходит интенсивный вынос исключительно сухого и сильно прогретого воздуха с закаспийских пустынь и полупустынь. Территория Ростовской области в силу своего географического положения обеспечена теплом для выращивания сельскохозяйственных культур. Лимитирующим фактором для успешного ведения сельскохозяйственного производства здесь является влага. Среднее годовое количество осадков составляет 4 мм: от 0 мм на западе и юго-западе области и до 0. Относительная влажность воздуха имеет ярко выраженный годовой ход. Наименьшие ее значения отмечаются в июле - порядка . Летние осадки носят преимущественно ливневый характер. Максимум осадков выпадает в июне в юго-западных районах до мм за месяц (рисунок 1. В центральных и юго-восточных районах (Цимлянском, Константиновском, Семика-ракорском, большей частью Багаевском, Зерноградском, Веселовском и др. Зерноград; о - Константиновск; ? Веселый; д - Багаевская Рис. Увлажнение территории зависит не только от количества выпадающих осадков, но и от того, сколько влаги уходит на испарение. Характеризовать условия увлажнения можно потенциальной испаряемостью, величину которой можно рассчитать по формуле Иванова Н. Д - сумма среднесуточных дефицитов влажности воздуха. Разница между испаряемостью и количеством выпадающих осадков на территории области составляет до 0 мм, т. В результате иссушения корнеобитаемого слоя почвы, которое возникает при длительном отсутствии осадков, в сочетании с высокой испаряемостью, растения резко снижают свою продуктивность. В зоне Ростовской области влагой обеспечены: пшеница на %, кукуруза на %, подсолнечник на % //. Характерной особенностью поздней весны и лета в Ростовской области является частая повторяемость суховейных явлений. В отдельные годы весенние засухи продолжаются 1,5. Засушливые периоды меньшей продолжительности бывают почти ежегодно. Общее число дней с суховеями составляют от на севере области и до 0 на юго-востоке, из них до дней приходится на интенсивные и очень интенсивные. Наиболее часто суховеи наблюдаются в июле //. Это обуславливает высокую испаряемость влаги, вызывает нарушение водного баланса растений, повреждение отдельных органов, снижение урожая и в некоторых случаях гибель посевов. С увеличением скорости ветра вредное действие суховея на растения усиливается. Независимо от первоначальных запасов влаги в почве уже после дней без осадков растения из-за недостатка влаги угнетаются, задерживается их рост /1,/. Годовой ход скорости ветра определяется закономерностями общей циркуляции атмосферы. Поэтому он неодинаков в различных районах земного шара. На Европейской части России летом средние скорости ветра наименьшие, а в январе и феврале - наибольшие /1/. Анализ графика по среднемесячным скоростям ветра в Ростовской области показывает, что минимальная скорость ветра приходится на июнь - август /,/. Тем не менее, следует отметить, что величина средней скорости ветра в этот период более 3 м/с (рисунок 1. Рис. Рис.