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摘要：本文采用試驗方法對微噴帶水力特性進(jìn)行了分析，確定了微噴帶沿程水頭損失公式參數(shù)，通過多元線性回歸得到沿程水頭損失公式，探究了水頭損失與shou端流量和微噴帶的鋪設(shè)長度的關(guān)系、壓強(qiáng)和流量的關(guān)系，從而得到微噴帶相關(guān)的水力特性，為微噴帶的實際應(yīng)用提供理論依據(jù)，僅供參考。

0前言

微噴帶灌溉模式自20世紀(jì)80年代傳入我國，微噴帶具有經(jīng)濟(jì)實用、灌水均勻、不傷害農(nóng)作物、抗堵塞性能好等優(yōu)點[1]。微噴帶的應(yīng)用在我國發(fā)展迅速，眾多研究者對微噴帶展開了系統(tǒng)研究，主要研究了不同壓力、不同噴射角度下的噴水量分布規(guī)律[2]，鄭迎春等[3]研究了微噴帶噴水孔的壓力—流量公式。張碩[4]通過不同shou部壓力條件下微噴帶流量、沿程壓力和水量分布試驗，對微噴帶噴灑水量分布的影響因素進(jìn)行分析。竇超銀[5]從流量變異系數(shù)、流量壓力關(guān)系、水量分布均勻系數(shù)等角度對微噴帶進(jìn)行水力特性試驗分析。吳政文[6]研究了微噴帶沿程水頭損失的確定方法，提出了更加科學(xué)的微噴帶沿程水頭損失的經(jīng)驗計算公式。本文通過多元線性回歸分析微噴帶試驗數(shù)據(jù)得到參數(shù)，以此得到沿程水頭損失公式。通過設(shè)計相應(yīng)試驗探究了水頭損失和流量與長度的關(guān)系、壓強(qiáng)和流量的關(guān)系。

1試驗材料和方法

1.1試驗裝置

微噴帶水力特性試驗裝置如圖1所示，試驗選用市場常見的折徑為N50mm、N43mm，長度分別取20m、30m、40m、50m、60m的微噴帶，在相應(yīng)的shou端壓力下進(jìn)行試驗。由蓄水池蓄水，經(jīng)穩(wěn)壓水泵進(jìn)行控制穩(wěn)定水頭輸水到管道入口，經(jīng)過閘閥控制適應(yīng)流量和壓強(qiáng)進(jìn)入微噴帶，在相應(yīng)長度的微噴帶噴射。在兩閘閥間和shou端安裝精密壓力表。

1.2試驗步驟

進(jìn)行試驗時，安裝好試驗裝置，開啟水泵，經(jīng)過一段時間水流噴射，使微噴帶充滿水流，再進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，使shou端壓力表穩(wěn)定在試驗數(shù)值。記錄流經(jīng)微噴帶管道內(nèi)工作流量和微噴帶shou端和末端壓力表的讀數(shù)和shou端流量儀讀數(shù)。對N50mm、N43mm的微噴帶，分別選取20m、30m、40m、50m、60m的微噴帶試樣，在每個長度下進(jìn)行一組shou末壓力測量，shou末端壓強(qiáng)差為微噴帶的沿程水頭損失，在等距組別噴射孔處接水并量測水量并記錄，每個壓力進(jìn)行3次試驗。

2沿程損失系數(shù)計算公式

計算微噴帶的沿程水力損失可采用通用經(jīng)驗公式為（1）式，根據(jù)微噴帶的特性確定參數(shù)f、m、b的值[6]。

式中：hf為沿程水頭損失（等于微噴帶shou末端之間的壓力差），m；L為管長，m；Q為入口流量，L/h；d為管內(nèi)徑，mm；f為摩阻系數(shù)；m為流量系數(shù)；b為管徑系數(shù)。

對公式（1）變換后求導(dǎo)得出：

由上述的公式，通過分析在不同管徑和長度的微噴帶在不同流量和工作壓力的試驗數(shù)據(jù)，進(jìn)行多元線性回歸，得出微噴帶沿程水頭損失的經(jīng)驗公式。

3試驗數(shù)據(jù)分析

3.1沿程水頭損失經(jīng)驗公式系數(shù)的確定

通過多元線性回歸得到：

公式（4）符合0.02MPa～0.06MPa壓力和長度20m～60m的微噴帶的沿程水頭損失計算。

3.2水頭損失和shou端流量的關(guān)系

圖2與圖3給出了不同折徑的水頭損失與流量關(guān)系。由圖2和圖3可知，可以看出折徑N43mm和折徑N50mm的30m～60m的微噴帶水頭損失隨著shou端流量的增大而增大。微噴帶長度在20m～30m的水頭損失的增速隨著流量的增長速度較緩，在40m～60m的的水頭損失的增速隨著流量的增長速度較快。

3.3水頭損失與長度的關(guān)系

圖4與圖5給出了不同折徑的鋪設(shè)長度與水頭損失的關(guān)系，在同等壓力下，相同折徑的水頭損失隨長度的增加而增加。微噴帶在shou端壓力為不同壓力下，在20m、30m、40m、50m、60m的長度下的水頭損失呈線性變化。shou端壓力越大的微噴帶水頭損失也越大。

3.4壓強(qiáng)和流量的關(guān)系

圖6與圖7給出不同折徑shou端壓強(qiáng)與shou端流量關(guān)系，由圖6和圖7可知，微噴帶的壓強(qiáng)在同一長度條件下隨著流量的增大而增大。在同等壓力下，長度約長流量也越大。折徑越大，微噴帶壓強(qiáng)變化隨流量變化較��；折徑越小，壓強(qiáng)變化隨流量變化越大。