一种变转速喷头三维动态水量分布模型建立方法

摘要

本发明提供了一种变转速喷头三维动态水量分布模型建立方法，属于节水灌溉喷灌系统中水量分布模型的建立方法。具体为：在确定喷头的型号、喷洒试验收集方法及布置方式的情况下设计在不同影响因素下单喷头的水量分布的试验。利用单喷头的水量分布实验数据，在确定喷头组合方式和组合间距后，计算出组合喷灌均匀度。分析不同因素下组合喷灌均匀度数据，确定主要影响因素，次要影响因素及各个因子直接的互作关系。最后建立三维动态水量分布模型。该建立方法为多因素下水量分布模型的建立提供理论依据。

主权项

一种变转速喷头三维动态水量分布模型建立方法，其特征在于，设计方法按下列步骤进行：步骤一，确定喷头型号：选定喷头型号，确定选定喷头的工作压力范围，以及喷头旋转一圈转速的变化次数；步骤二，确定喷洒试验收集方法及布置方式：使用通用的雨量筒进行水量收集，并采用径向布置的方式排列雨量筒；步骤三，确定单喷头的水量分布的影响因素并进行试验：通过径向分布的雨量筒法收集不同影响因素下单喷头的喷灌强度hi、雨滴直径D、雨滴累积频率f的试验数据，其中水量分布由喷灌强度hi得到，水滴分布由雨滴直径D与雨滴累积频率f得到；步骤四，确定喷头组合方式和组合间距：采用矩形组合，喷头与喷头间横向距离为1m，纵向距离为1m；步骤五，利用单喷头的水量分布实验数据，计算出组合喷灌均匀度：使用三次样条插值法处理单喷头组合的数据，然后利用克里斯琴森均匀度计算公式进行计算得到组合喷灌均匀度；步骤六，建立影响因素的数值关系式：分析不同压力p，喷嘴直径d，流量系数μ，转速r、喷头仰角α，安装高度H因素下组合喷灌均匀度数据，使用非线性工具、多维尺度分析，进行非线性回归分析，依据组间均方差与组内均方差之比最大的原则来进行判别，确定主要影响因素，次要影响因素及各个因子直接的互作关系，建立各因素的线性函数X(p，r)，其中：p，r是相互影响的，关系式为：F(x)＝f(X(p，r)，d，μ，α，h)；步骤七，建立三维动态水量分布模型：在不同因素下，单喷头水量分布实验，通过三次样条插值法计算出矩形组合下的喷灌均匀强度，利用SPSS软件分析主要、次要影响因素及互助关系建立水量分布模型，之后考虑相应的径向、周向与喷灌强度随时间变化，继续使用SPSS软件，拟合出从三维水量分布模型，F(x)＝f(X(p，r)，d，μ，α，h，t)，并最终确定各因素的影响大小。