Mecanismo de análisis de la influencia de los parámetros estructurales en el rendimiento hidráulico del novedoso emisor en forma de Y
Autores: Li, Chaoxi; Li, Zhiqin; Du, Peisen; Ma, Juanjuan; Li, Simin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Mecanismo de análisis de la influencia de los parámetros estructurales en el rendimiento hidráulico del novedoso emisor en forma de Y
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Riego por goteo
Emisores
Rendimiento hidráulico
Características de flujo
Fuerza de vórtice
Riego que ahorra agua
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Como componente clave de un sistema de riego por goteo, el rendimiento de los emisores de riego por goteo está determinado por las estructuras y parámetros del canal de flujo. En este documento, se propuso un nuevo emisor de canal laberíntico en forma de Y, y se investigó la influencia del rendimiento hidráulico bajo diferentes ángulos de arco de la cintura (alfa) y relaciones de altura de la corona a longitud de cuerda (a:b). Las características de flujo y los mecanismos de disipación de energía del agua en el emisor fueron analizados utilizando software de dinámica de fluidos. El análisis mostró que, manteniendo la relación de altura de corona a longitud de cuerda inalterada y con un aumento en el ángulo de arco de la cintura de 90 grados a 180 grados, la relación de caída de presión antes y después del flujo de agua a través del área del vórtice aumentó, y el rendimiento hidráulico del emisor mejoró, específicamente: el flujo de diseño podría reducirse entre un 6.02-26.7%, y la pendiente de la curva podría reducirse entre un 9.83-28.1%. Cuanto menor sea la relación de altura de corona a longitud de cuerda, menor será la influencia del ángulo de arco de la cintura en el flujo de diseño y en el rendimiento hidráulico. Manteniendo el ángulo de arco de la cintura inalterado, al disminuir la relación de altura de corona a longitud de cuerda de 6:30 a 1:30, la fuerza del vórtice dentro del canal del emisor aumentó, y el rendimiento hidráulico mejoró: el flujo de diseño podría reducirse entre un 7.56-23.5%, y la pendiente de la curva podría reducirse entre un 5.43-20.5%. Cuanto mayor sea el ángulo de arco de la cintura, menor será la influencia de la relación de altura de corona a longitud de cuerda en el flujo de diseño y en el rendimiento hidráulico, incluso hasta el punto de no tener efecto. Cuando el emisor en forma de Y se acercaba a la pendiente de la curva de flujo de presión del emisor de canal triangular comúnmente utilizado, el rendimiento hidráulico de ambos era similar, y el primero podía aumentar el ancho del canal en un 25%, en comparación con el último, o acortar la longitud del canal en un 44.3%. Los resultados mostraron que el emisor en forma de Y tenía un mejor rendimiento hidráulico en comparación con el emisor de canal de flujo triangular comúnmente utilizado hoy en día. Por lo tanto, el emisor en forma de Y tiene amplias perspectivas de aplicación en el riego para el ahorro de agua.
Descripción
Como componente clave de un sistema de riego por goteo, el rendimiento de los emisores de riego por goteo está determinado por las estructuras y parámetros del canal de flujo. En este documento, se propuso un nuevo emisor de canal laberíntico en forma de Y, y se investigó la influencia del rendimiento hidráulico bajo diferentes ángulos de arco de la cintura (alfa) y relaciones de altura de la corona a longitud de cuerda (a:b). Las características de flujo y los mecanismos de disipación de energía del agua en el emisor fueron analizados utilizando software de dinámica de fluidos. El análisis mostró que, manteniendo la relación de altura de corona a longitud de cuerda inalterada y con un aumento en el ángulo de arco de la cintura de 90 grados a 180 grados, la relación de caída de presión antes y después del flujo de agua a través del área del vórtice aumentó, y el rendimiento hidráulico del emisor mejoró, específicamente: el flujo de diseño podría reducirse entre un 6.02-26.7%, y la pendiente de la curva podría reducirse entre un 9.83-28.1%. Cuanto menor sea la relación de altura de corona a longitud de cuerda, menor será la influencia del ángulo de arco de la cintura en el flujo de diseño y en el rendimiento hidráulico. Manteniendo el ángulo de arco de la cintura inalterado, al disminuir la relación de altura de corona a longitud de cuerda de 6:30 a 1:30, la fuerza del vórtice dentro del canal del emisor aumentó, y el rendimiento hidráulico mejoró: el flujo de diseño podría reducirse entre un 7.56-23.5%, y la pendiente de la curva podría reducirse entre un 5.43-20.5%. Cuanto mayor sea el ángulo de arco de la cintura, menor será la influencia de la relación de altura de corona a longitud de cuerda en el flujo de diseño y en el rendimiento hidráulico, incluso hasta el punto de no tener efecto. Cuando el emisor en forma de Y se acercaba a la pendiente de la curva de flujo de presión del emisor de canal triangular comúnmente utilizado, el rendimiento hidráulico de ambos era similar, y el primero podía aumentar el ancho del canal en un 25%, en comparación con el último, o acortar la longitud del canal en un 44.3%. Los resultados mostraron que el emisor en forma de Y tenía un mejor rendimiento hidráulico en comparación con el emisor de canal de flujo triangular comúnmente utilizado hoy en día. Por lo tanto, el emisor en forma de Y tiene amplias perspectivas de aplicación en el riego para el ahorro de agua.