Journal of Crop Production and Processing
نشریه تولید و فرآوری محصولات زراعی و باغی
Isfahan University of Technology - Journal of Crop Production and Processing
http://jcpp.iut.ac.ir
1
admin
2251-8517
2251-8525
fa
jalali
1386
4
1
gregorian
2007
7
1
11
40
online
1
fulltext
fa
شبیهسازی هیدرولیکی لولههای فرعی (لترالهای) آبیاری بارانی
Hydraulic Simulation of Sprinkler Irrigation Laterals
عمومى
General
پژوهشي
Research
یک برنامه کامپیوتری (مدل) به نام SprinklerMod برای طراحی و شبیهسازی هیدرولیکی سیستمهای آبیاری بارانی تهیه گردید. در این مقاله به نحوه شبیهسازی توزیع فشار و دبی آبپاشها در طول لولههای فرعی پرداخته میشود. این مدل قادر به طراحی دو نوع لولههای فرعی (که استفاده از آنها در کشور متداول میباشد) شامل لولههای فرعی با آبپاشهای ثابت و با آبپاش متحرک میباشد. نتایج حاصل از شبیهسازی به صورت جدول و یا نمودار روی صفحه مانیتور قابل رؤیت است. این برنامه کامپیوتری توانایی طراحی لولههای فرعی با یک قطر ثابت و یا دو قطر مختلف همراه با شیب طولی یکنواخت و یا غیر یکنواخت را داراست. نمودار درصد تغییرات فشار آبپاشها به ازاء قطرهای داخلی مختلف لوله فرعی توسط مدل قابل ترسیم است. از فرمول هیزن- ویلیامز برای انجام محاسبات مربوط به افت اصطکاکی استفاده شد. پارامترهای ورودی مدل شامل نوع لوله فرعی، فشار و دبی متوسط کارکرد آبپاشها، فواصل قرارگیری آبپاشها، فاصله اولین آبپاش تا ابتدای لوله فرعی، تعداد آبپاشها، ارتفاع پایه آبپاش، ضریب افت اصطکاکی هیزن- ویلیامز و شیب طولی یا رقوم ارتفاعی لوله فرعی در محل هر آبپاش میباشد. شبیهسازی هیدرولیکی لوله فرعی به گونهای صورت میگیرد که میانگین فشار و یا دبی آبپاشها برابر با فشار و یا دبی متوسط کارکردی که توسط کاربر برای آبپاشها تعیین شده، گردد. شبیهسازی لولههای فرعی با استفاده از روالهای تکراری انجام پذیرفت. از روش حل عددی نیوتن- رافسون برای محاسبه فشار هر یک از آبپاشها در لولههای فرعی با آبپاش متحرک استفاده گردید. برای ارزیابی مدل، نتایج حاصل از شبیهسازی با نتایج طراحی کلاسیک مورد مقایسه قرار گرفت. از آن جایی که معادلات لازم برای طراحی کلاسیک لولههای فرعی با آبپاش متحرک در منابع علمی ارائه نشده است، روابط مورد نیاز استخراج گردید. میانگین قدرمطلق درصد اختلاف نتایج محاسبه فشار مورد نیاز در ابتدای لولههای فرعی با آبپاشهای ثابت با شیبهای مختلف با یک قطر ثابت و دو قطر مختلف به ترتیب 3/0 و 7/0 درصد و در مورد لولههای فرعی با آبپاش متحرک برابر با 1/0 درصد بهدست آمد.
A computer model (SprinklerMod) was developed to simulate hydraulics of sprinkler irrigation systems. The objective of this paper is to describe mathematical background of this model for simulating pressures and discharges of sprinklers along the laterals. The model is capable of designing two types of laterals: laterals with fixed sprinklers and laterals with portable sprinklers. The model shows the simulation results in the forms of tables and graphs. Laterals with one or two diameters on uniform or non-uniform slopes can be designed. The model provides graphical presentation of percentage of sprinkler pressure variations for different lateral inside diameters. The Hazen- Williams equation was used for the calculation of friction losses. The required input parameters for lateral simulation are lateral type, desired sprinkler operating discharge and pressure head, spacing between sprinklers, distance of first sprinkler from lateral inlet, number of sprinklers operating on the lateral, riser height, Hazen- Williams pipe friction coefficient and lateral longitudinal slope or field elevations at each of the sprinklers on the lateral. Laterals are simulated such that average sprinkler pressures and discharges become equal to the values requested by the designer. Iterative procedures were implemented to simulate sprinkler pressures and discharges on laterals and the Newton- Raphson iterative method was used for calculating pressure of each of the sprinklers on the laterals with portable sprinklers. In order to evaluate the model, some example results of the model were compared with classical design results. Since there is no formula for the calculation of the required lateral inlet pressure in classical design of laterals with portable sprinklers in the scientific references, a new formula was developed. Averages of absolute percentage of variations of lateral inlet pressures for laterals with fixed sprinklers and with one or two-size diameters ranged from 0.3 to 0.7 percent, respectively. This value for laterals with portable sprinklers was 0.1 percent.
شبیهسازی هیدرولیکی، لوله فرعی، آبیاری بارانی، آبپاش متحرک، SprinklerMod
Hydraulic simulation, Lateral, Sprinkleri, Portable sprinkler, SprinklerMod .
39
52
http://jcpp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-2-685&slc_lang=fa&sid=1
R. Shahmohammadi
رضا شاه محمدی
10031947532846005940
10031947532846005940
Yes
S. M. Mirlatifi
سید مجید میرلطیفی
10031947532846005941
10031947532846005941
No
K. Mohammadi
کورش محمدی
10031947532846005942
10031947532846005942
No