Моделирование и оптимизация процесса дождевания сельскохозяйственных культур машинами фронтального действия
Диссертация
Черноземной зоне (Белгородская, Воронежская, Курская, Липецкая и Тамбовская области) в отдельные периоды вегетации наблюдается недостаточное увлажнение, неравномерное и часто неблагоприятное распределение осадков. Есть немало засушливых районов (Поволжье, Нижний Дон, Северный Кавказ и другие), где зимы бывают малоснежные, весна короткая, засушливая, а летожаркое и сухое. Математическое ожидание… Читать ещё >
Содержание
- 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 1. 1. Анализ агроклиматических условий Ростовской области
- 1. 2. Способы полива сельскохозяйственных культур
- 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. Показатели 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. 1. Распределение воды секторными насадками по радиусам зоны дождевания
- 4. 2. Распределение воды по секторам дефлекторными насадками дождевальных машин
- 4. 3. Оптимизация размещения насадок на трубопроводе
- 5. 1. Расчет капитальных вложений
- 5. 2. Расчет технико — экономических показателей
- 5. 3. Расчет эффективности показателей
Список литературы
- Гольберг М.А. Опасные явления природы и урожай / М. А. Гольберг, Г. В Волобуева, A.A. Фалей.-Минск: Ураджай, 1988 — 119 с.
- Чирков Ю.И. Основы агрометеорологии / Ю. И. Чирков.-Л.: Гидрометеоиздат, 1988−247 с.
- Вайсберг Дж.С. Погода на земле: Метеорология / Дж.С. Вайсберг-Л.: Гидрометеоиздат, 1980.-247 с.
- Карпенко А.Н. Сельскохозяйственные машины / А. Н. Карпенко, В. М Халанский.-М.: Агропромиздат, 1989.-527 с.
- Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / Г. Е. Листопад, Г. Л. Демидов, Б. Д. Зонов и др. / Под общ. ред. Г. Е. Листопада.-М.: Агропромиздат, 1986.-688 с.
- Кленин Н.И. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / Н. И. Кленин, В. А. Сакун.-М.:КолосД994.-751 с.
- Сандигурский Д.М. Механизация поливных работ / Д. М. Сандигурский, Н. А Безроднов -М.: Колос, 1975- 304 с.
- Бондарев A.A. Моделирование и оптимизация процесса дождевания сельскохозяйственных культур среднеструйными аппаратами для улучшения равномерности полива: Дис.. канд. техн. наук-Зерноград, 1999.- 129 л.
- Цицишвили Т.З. Математическая модель задачи подбора и оптимального размещения дождевальных аппаратов на горных и предгорных склонах / Т. З. Цицишвили, Н. Ш Босикашвили // Орошение земель в горных и предгорных условиях Грузии Тбилиси, 1985 — С.70−73.
- Козлов А.И. Оптимизация выбора дождевальных аппаратов с использованием ЭВМ / А. И. Козлов, Е. П. Олефир, A.A. Кристанов // Современные методы разработки и оценки технологий и технических средств полива.-М., 1986.-С. 16.
- Агроклиматические ресурсы Ростовской области: Справочник-Л.: Гидрометеоиздат, 1972.- 251 с.
- Агроклиматический атлас Ростовской области.-Ростов н/Д: Изд-во Рост. гос. ун-та, 2000.
- Соляник Н.М. Системы орошаемого земледелия Северного Кавказа / Н. М. Соляник, В. И. Харечкин М.: Росагропромиздат, 1988 — 171 с.
- Лебедев Б.М. Дождевальные машины: теория и конструкции / Б. М. Лебедев. -М.: Машиностроение, 1977. 246 с.
- Воронов Ю.И. Сельскохозяйственные машины / Ю. И. Воронов Л. Н Ковалев, А. Н. Устинов 6-е изд., доп. и перераб. -М.: Агропромиздат, 1990.-255 с.
- Афанасьев В.Н. Пути качественного развития и классификация многоопорных фронтальных дождевальных машин / В. Н. Афанасьев, В. Г. Луцкий, К. В. Губер // Надежность и качество технологическогопроцессаполива.-М., 1988-С. 38.
- Новые широкозахватные дождевальные машины / Г. П Лямперт, P.C. Праздников, В. Д. Мурашов и др. // Тракторы и с.-х. машины 1989-№ 12.- С.33−36.
- Губер К.В. Требования, предъявляемые к дождевальной технике / К. В. Губер, М. Ю. Храбров // Тракторы и с.-х. машины.- 1998 № 8.- С.34−35.
- Исаев А.П. Гидравлика дождевальных машин / А. П. Исаев.-М.: Машиностроение, 1973.-216 с.
- Спринжер Д.С. Эрозия при воздействии капель жидкости / Д. С. Спринжер.-М.: Машиностроение, 1981 200 с.
- Гордон Б.С. Оптимизация дождя при его перекрытии у дождевальных машин кругового действия / Б. С. Гордон, Н. И. Дружинин // Докл. ВАСХНИЛ, — 1989.-№ 9, — С.38−41.
- Wiloox J.C. Uniformity of water distribution by some undertree orchard sprinklers / J.C.Wiloox, G.E. Swailes // Sc.Agr.-1947.-Vol.27, № 11.-P. 565−583.
- Ochler Th. Grundlagen der Wasserverteilung durch Beregnungsgerate / Th. Ochler // Вericht. Landtechn -1949 -Vol.5 -S.5−78.
- Казаков С.П. Рациональная расстановка дождевальных насадок / С. П. Казаков // Гидротехника и мелиорация.-1953.-№ 4- С.37−44.
- Cuyon M. Le material d’irrigation par aspersion / M. Cuyon // Genie Ruai -1958.-Vol.51, № 4,-P.169−173.
- Witte К. Ursachen und Verhutung von Bodenschaden durch kunstliche Beregnung / K. Witte // Wasser und Boden.-1956.-Bd.8, H.6.- S.15I-158.
- Колесник Ф.И. Методы определения равномерности дождя при испытании дождевальных машин / Ф. И. Колесник // Гидротехника и мелиорация.- 1959.- № 4.- С.43−50.
- Колесник Ф.И. Методика оценки эффективности дождевальных машин / Ф.И. Колесник- Центр. НИИ информации и техн.-экон. исследований (ЦНИИТЭИ).- М., 1975.- 157 с.
- Колесник Ф.И. Результаты государственных испытаний дождевальных машин и методы оценки качества их работы / Ф. И. Колесник // Тр. ВИСХОМ.- i960, — Вып.6 С.128−143.
- Испытания дождевальных машин // Тр. ВНИИ гидротехники и мелиорации.-М., 1959.-T.XXXIV.- С.47−65.
- Колесник Ф.И. Оценка качества искусственного дождя / Ф. И. Колесник // Гидротехника и мелиорация 1968 — № 2.- С.22−31.
- Нурриддинов Т.Н. К вопросу повышения качества дождевания среднеструйными дождевальными аппаратами / Т. Н. Нурриддинов // Тракторы и е.- х. машины 1974-№ 9- С.30−31.
- Гусейн-Заде С.Х. К методике определения равномерности дождя при испытании дождевальных машин / С.Х.Гусейн-Заде, Коваленко В. И // Тракторы и с.-х. машины.-1965-№ 12 С.30−32.
- Чаудхри Ф.Х.,. Равномерность полива при дождевании / Ф. Х. Чаудхри, С. М. Вилелла, X. Сатто // Прогрессивные способы орошения, включая машинное орошение.-М., 1975.-С.146−150.
- Циприс Д.Б. Классификация и сравнение критериев равномерности полива и задачи управления водным режимом поля / Д. Б. Циприс, С. М. Белинский // Водооборотные системы в мелиорации и пути повышения эффективности их действия.— Л., 1979 — С.96−108.
- Циприс Д.Б. Критерии равномерности полива и оптимальное расположение источника дождевальных струй / Д. Б. Циприс, С. М. Белинский // Прогрессивные способы орошения, включая машинное орошение.-М., 1975.- С.83−102.
- Краснощеков B.C. Критерии оценки равномерности полива при дождевании / В. С. Краснощеков // Сб.науч.тр./ВНИИ механизации и техники полива, — 1975.- Т.8.- С.3−22.
- Краснощеков B.C. К вопросу размещения слоя осадков при дождевании / В. С. Краснощеков // Новое в технике и технологии полива.- М., 1980 С.72−81.
- Сильченков И.С. Определение поливной нормы при работе дождевальной машины «Фрегат»/ И. С. Сильченков // //Тр./Моск.гидромелиор. ин-та.- 1981.- Т.71- С.51−57.
- Кружилин И.П. Структура дождя и параметры полива техники полива дождевальных машин кругового действия / И. П. Кружилин, П. И. Кузнецов // Вестн. с.-х. науки, — 1980-№ 8.- С.126−130.
- Кружилин И. П Согласование элементов техники с условиями проведения полива / И. П. Кружилин, П. И. Кузнецов // Степные просторы,-1981.-№ 2 С.45−47.
- Кузнецов П.И. Исследование параметров структуры дождя и качества полива машин кругового действия в Волгоградском Заволжье: Дис.. канд.техн.наук-Новочеркасск, 1983.-238 с .
- Полонский A.M. Исследование гидравлических параметров широкозахватной дождевальной техники / А. М. Полонский // Сб. науч. тр./ВНИИ механизации и техники полива 1974. — Т.5. — С.29−59.
- Параметры дождевальной машины «Фрегат» увеличенной длины / Н. И. Рычков, Е. П. Олефир, С. П. Ильин и др.// Гидротехника и мелиорация.-1974.-№ 10 С. 37.
- Савушкин С.С. Обеспечение оптимальных гидравлических характеристик низконапорной дождевальной машины «Фрегат» / С. С. Савушкин, И. А. Бобров, Т. М. Некрасов //Оптимизация технических средств и технологии полива-М., 1985-С.61−65.
- Рязанцев А.И. Машина «Фрегат» для работы на пониженном напоре / А. И. Рязанцев, В. И. Евтюхин //Оптимизация технических средств и технологии полива- М., 1985 С.40−47.
- Рязанцев А.И. Конструктивно-технологические особенности электрифицированной машины кругового действия «Кубань-ЛК» / А. И. Рязанцев, В. И. Евтюхин // Ресурсосберегающие технологии и техника орошения.- M., 1987.- С.68−76.
- Лямперт Г. П. Гидравлический расчет водовода широкозахватных дождевальных машин / Г. П. Лямперт // Новое в технике и технологии полива. -М., 1976,-С.29.
- Результаты испытаний многоопорной дождевальной машины ДМ-100/65 «Фрегат"/ С. Н. Никулин, А. Н. Корягин, Н. Г. Роныпин и др// Тр./В НИИ механизации и техники полива- 1972-T.III.-С.129−149.
- Гусейн-Заде С. Х. Определение конструктивных параметров многоопорных дождевальных машин / С.Х.Гусейн-Заде //Прогрессивные способы орошения, включая машинное орошение: Сб. статей сов. специалистов.- М., 1975.- С.103−111.
- Гусейн-Заде С.Х., Многоопорные дождевальные машины / С.Х. Гусейн-Заде, Л. А. Перевезенцев, В. И. Коваленко М.: Колос, 1976 — 176 с.
- Lionel R. Mechanized sprinkler irrigation / R. Lionel // F AO, Rome-1982.- P. 1−409.
- Meynink W.I.C. Sizing of central pilot irrigation systems / W.I.C.Meynink//Arg. Eng. Austral1980.-Vol.9, N1.-P.25−35.
- Hummel H.G. Niederschlagsverteilung von Regnern mit geradliniger oder kreisformiger Vorwartsbewegung / H.G.Hummel //Agrartechn- 1975 -Bd.25,H.10 S.502−504.
- Параметры дождевальной машины «Фрегат» увеличенной длины/ Н. И. Рычков, Е. П. Олефир, С. П. Ильин и др. // Гидротехника и мелиорация-1974-№ 10 С.37−39.
- Ильясов Ш. И. Исследование движения сопла дождевателя в условиях равномерного полива // Вестник с. х. науки Казахстана- 1980-№ 10 С.80−82.
- Поспелов A.M. Дождевание /A.M. Поспелов.- М.:Сельхозгиз, 1952.-159 с.
- Гаврилица А.Г. Некоторые пути повышения качества дождя /А.Г. Гаврилица // Сельское хозяйство Молдавии-1977.-№ 5-С. 12−27.
- Бредихин Н.И. Разработка методов улучшения радиуса действия дальнеструйных дождевателей, обеспечивающих равномерное увлажнение орошаемой площади при ветре / Н. И. Бредихин // Сб. научн. тр. Южгипроводхоза Ростов н/Д, 1972.-Вып. 13, Ч.1.- С.150−160.
- Бальбульонов К.П. Влияние струенаправляющих элементов дальнеструйных машин на качество полива / К. П. Бальбульонов, Ш. И. Ильясов // Вестник с.-х. науки Казахстана.- 1976 № 1С.48−56.
- Гварамадзе И.Д. Влияние ветра на распределение искусственного дождя / И. Д. Гварамадзе // Вопросы гидромелиорации в Грузии- 1975 -Вып.З.- С.21−24.
- Гусейн-Заде С.Х. О выборе расстояний между дальнеструйными дождевальными аппаратами на стационарных системах / С.Х. Гусейн-Заде // Тр.Азербайдж. НИИ гидротехники и мелиорации-1965 -Т.6- С.219−223.
- Краснощеков B.C. Влияние ветра на равномерность распределения осадков и увеличения урожая с.-х. культур / В. С. Краснощеков // Труды ВНИИ механизации и техники полива-1976-Вып.9 С.5−18.
- By колов В. В. Дождевальные дальнеструйные аппараты для орошения при ветре /В.В. By ко лов //Проблемы и современные средства механизации орошаемого земледелия. -М., 1985. С.66−74.
- Бредихин Н.П. Дальнеструйные дождевальные машины / Н. П. Бредихин, П. А. Ревенко // Механизация и электрификация соц. е.- х 1978 — № 7 — С.41−48.
- Гусейн-Заде С. Х. Дальнеструйные дождевальные машины и пути их дальнейшего усовершенствования / С. Х. Гусейн-Заде, Н. М. Рашидов // Тр. Азерб. НИИ гидротехники и мелиорации 1971- № 9- С.201−2154.
- Новые конструкции дождевальных аппаратов / Губер К. В., Канадов В. И., Лямперт Г. П. и др.// Тракторы и с.-х. машины- 1999.- № 3,-С.34−37.
- Рекомендации по применению серийных дождевальных аппаратов / ВНИИ механизации и техники полива.- Коломна, 1984 69 с.
- Козлов А.И. Определение радиуса полива струйного дождевального аппарата / А. И. Козлов, М. В. Манасян // Современные методы разработки и оценки технологий и технологических средств полива.- М.-1986 С.67−73.
- Черноволов В.А. Обоснование параметров дождевального аппарата с повышенной ветроустойчивостью / В. А. Черноволов, A.A. Бондарев- Азово-Черноморская агроинженерная академия- Зерноград, 1998.- 17 е.-Деп. в ВИНИТИ 11.03.99 — № 729 В 99.
- Митрюхин A.A. Показатели оценки технологических схем работы фронтальных дождевальных машин / А. А. Митрюхин, J1.A. Перевезенцев // Сб. науч. тр./ВНИИ гидротехники и мелиорации.- 1984 С.30−35.
- Колесник Ф.И. Агроэкономическая эффективность дождевальных машин / Ф. И. Колесник, Н. Ф. Соловьева //Техника в сельском хозяйстве.-1989- № 4 С.9−11.
- Колесник Ф.И. Мелиоративные основы повышения эффективности дождевальных машин / Ф. И. Колесник //Гидротехника и мелиорация 1979.-№ 10 — С.41−44.
- Колесник Ф.И. Оценка качества работы и эффективность дождевальных машин / Ф. И. Колесник // Сб.науч.тр. / ВО Союзводпроект-1981.-Вып.55 С.66−75.
- Машины и установки дождевальные. Программа и методы испытания: РДЮ.11.1−89- Введ.01.05.89, — М.: Госагропром СССРД988.
- Угрюмов A.B. Перспективы развития механизации полива в СССР / A.B. Угрюмов, В. Ф. Носенко, Г. А Ландес // Основные направления технического прогресса в области механизации и техники полива.- М., 1985.-С.З-11.
- Лапшин Л.В. Внесение удобрений и гербицидов с поливной водой / Л. В. Лапшин, В. П. Бояр, Х. М. Кушхов //Достижение науки и техники в АГЖ.-1988.-№ 11.- С.18−19.
- Элер Т. Распределение воды дождевальным аппаратом / Т. Элер // Дождевание / ВНИИ гидротехники и мелиорации М., 1934.
- Бредихин Н.П. Эксплуатация ДМ «Фрегат» в Дагестанской АССР / Н. П. Бредихин, П. Д. Ким, А. И. Королев // Гидротехника и мелиорация.-1975 № 6- С.43−46.
- Бредихин Н.П. Улучшение качества полива дальнеструйными дождевателями при ветре / Н. П. Бредихин // Гидротехника и мелиорация.-1970.- № 8 С.69−80.
- Лямперт Г. П. Дождевание при ветре ДДН-70 при изменении угла наклона ствола аппарата / Г. П. Лямперт // Новое в технике и технологий полива,-М., 1980.-С.54−58.
- Ветроустойчивый дождевальный аппарат / Лебедев Б. Н., Лямперт Г. П., Бальбеков A.A., Чернышев Ю. А. // Техника и технология механизированного орошения.-М., 1982 С.27−34.
- Аппараты дождевальные среднеструйные «Роса-3»: Паспорт Н087.03.200ПС.-Изготовитель ПО «Гатчинсельмаш».- Гатчина, 1990.
- Тугуши Г. Е. Исследование некоторых характеристик дождевальной струи в связи с орошением наклонных поверхностей и склонов / Г. Е. Тугуши, Г. Е. Кацарава // Орошение земель в горных и предгорных условиях Грузии-Тбилиси, 1985 С.41−50.
- Тугуши Г. Е. Дождевальный аппарат для полива склонов и методика его расчета // Науч. тр. Грузинского СХИ 1982.-Т.126.- С.23−33.
- Бондарев A.A. Влияние ветра на распределение осадков среднеструйным дождевальным аппаратом // Совершенствование технологических процессов, машин и аппаратов в инженерной сфере АПК: Материалы конф Зерноград, 1999 — Вып.1- С.42−43.
- Лямперт Г. П. Исследование и разработка дальнеструйных дождевальных машин повышенной производительности: Автореф. дис. .канд.техн.наук -М., 1970.
- Носенко В.Ф. Оценка гидравлических характеристик дождевальных машин «Кубань» / В. Ф. Носенко, В. Г. Луцкий, С. С. Савушкин // Гидротехника и мелиорация.- 1983 № 5 — С.41−43.
- Никулин С.Н. Дождевальная машина «Кубань» / С. Н. Никулин, A.A. Смирнов // Гидротехника и мелиорация.-1981.-№ 7- С.38−41.
- Бредихин Н.П. Прибор для улавливания дождевых осадков/ Н.П. Бредихин-Новочеркасск: ЮжНИИ гидротехники и мелиорации, 1986.-7 с.
- Машины и установки дождевальные. Программа и методы испытаний: РД 10.11.1−89-Введ.01.05.89.-М.: Госагропром СССР, 1988.-173 с.
- Данильченко А.И. Влияние ветра на производительность ЭМДФ «Кубань» / А. И. Данильченко //Мелиорация и водное хозяйство-1990.— № 7.— С.39−40.
- Черноволов В.А. Моделирование распределения воды струйным аппаратом / В. А. Черноволов, A.A. Бондарев // Механизация и электрификация сел. хоз-ва 2000 — № 7- С. 21.
- Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика / В. Е. Гмурман. М.: Высшая школа, 1977 — 479 с.
- Колемаев В.А. Теория вероятностей и математическая статистика / В. А. Колемаев, О. В. Староверов, В. Б. Турундаевский. М.: Высшая школа, -1991 -400 с.
- Спиридонов A.A. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов /A.A. Спиридонов М.: Машиностроение, 1981. — 184с.
- Box G.E.P. Some New Three Levels for the Study of Quantitative Variables / G.E.P. Box, D.W. Behnken // Technometrics.- I960, — Vol.2, № 4.
- Матвеев B.A. Техническое нормирование ремонтных работ в сельском хозяйстве / В. А. Матвеев, И. И. Пустовалов М.:Колос, 1979.-288 с.
- Курочкин В.Н. Технико-экономический анализ инженерных решений : Учеб. пособие /H.H. Курочкин Зерноград: АЧГАА, 2003.- 86 с.
- Марквартде В.М. Вопросы моделирования траекторий дождевальных струй /В.М. Марквартде //Совместные тр. Укр. НИИ Сельхозмашиностроения.-1969.-Вып.6.-С.239−248.
- Цымбаленко C.B. Методы эффективного использования дождевальной техники в условиях засушливого земледелия: Автореф. дис.. д-ра техн. наук Зерноград, 2000 — 39 с.
- Фокин Б.П. Повышение эффективности полива многоопорными дождевальными машинами: Автореф. дис.. д-ра техн. наук.-Новочеркасск, 2002 48 с.