El estudio de la optimización estructural sobre el rendimiento hidráulico y el rendimiento anti-obstrucción de los emisores de riego por goteo laberíntico
Autores: Xu, Tianyu; Bao, Sanlin; Li, Zonglei; Yu, Qiuyue; Zheng, Ennan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
El estudio de la optimización estructural sobre el rendimiento hidráulico y el rendimiento anti-obstrucción de los emisores de riego por goteo laberíntico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Gotas de riego por goteo
índice de flujo
Tasa de paso de arena
Rendimiento antiobstrucción
Parámetros estructurales
Rendimiento hidráulico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
El componente principal de un sistema de riego por goteo que funcione correctamente es el emisor de riego por goteo. El agua de riego que contiene impurezas y partículas de arena puede provocar fácilmente la obstrucción del emisor de riego por goteo, reduciendo la eficiencia del sistema de riego por goteo. En este documento, se utilizaron pruebas ortogonales para optimizar la estructura del canal de flujo, combinadas con el método de elementos discretos de dinámica de fluidos computacional (CFD-DEM) para analizar el índice de flujo y las características del movimiento de partículas de arena. Se utilizaron pruebas de agua clara y pruebas de anticlogging de ciclo corto para validar los resultados de la simulación numérica, y se reveló la relación entre el rendimiento hidráulico y el rendimiento anticlogging a través de una regresión lineal. Los resultados mostraron que los parámetros estructurales de los emisores de riego por goteo eran factores importantes que afectaban el índice de flujo y las características del movimiento de arena. El orden de mayor a menor fue el ángulo de giro, la cantidad de referencia interdental, la profundidad del canal de flujo, el ancho del canal de flujo y el ancho de la base superior. La tasa de paso de arena y el porcentaje de disminución de la velocidad pueden utilizarse como indicadores importantes del rendimiento anticlogging, y hubo una correlación negativa entre los dos indicadores. El canal de flujo con un ángulo de giro de 65 grados tuvo el índice de flujo más bajo, y la tasa de paso de arena puede alcanzar hasta un 91.48%; la razón fue que la velocidad de la región principal de flujo era mayor, la región de vórtice y la pérdida de energía de la arena eran pequeñas, lo que no era fácil de obstruir. La ecuación para la relación entre el índice de flujo y la tasa de paso de arena fue una correlación negativa para los emisores de riego por goteo entre un ángulo de giro de 65 grados y 75 grados. El emisor de riego por goteo con un ángulo de giro de 65 grados tuvo un mejor rendimiento hidráulico y anticlogging.
Descripción
El componente principal de un sistema de riego por goteo que funcione correctamente es el emisor de riego por goteo. El agua de riego que contiene impurezas y partículas de arena puede provocar fácilmente la obstrucción del emisor de riego por goteo, reduciendo la eficiencia del sistema de riego por goteo. En este documento, se utilizaron pruebas ortogonales para optimizar la estructura del canal de flujo, combinadas con el método de elementos discretos de dinámica de fluidos computacional (CFD-DEM) para analizar el índice de flujo y las características del movimiento de partículas de arena. Se utilizaron pruebas de agua clara y pruebas de anticlogging de ciclo corto para validar los resultados de la simulación numérica, y se reveló la relación entre el rendimiento hidráulico y el rendimiento anticlogging a través de una regresión lineal. Los resultados mostraron que los parámetros estructurales de los emisores de riego por goteo eran factores importantes que afectaban el índice de flujo y las características del movimiento de arena. El orden de mayor a menor fue el ángulo de giro, la cantidad de referencia interdental, la profundidad del canal de flujo, el ancho del canal de flujo y el ancho de la base superior. La tasa de paso de arena y el porcentaje de disminución de la velocidad pueden utilizarse como indicadores importantes del rendimiento anticlogging, y hubo una correlación negativa entre los dos indicadores. El canal de flujo con un ángulo de giro de 65 grados tuvo el índice de flujo más bajo, y la tasa de paso de arena puede alcanzar hasta un 91.48%; la razón fue que la velocidad de la región principal de flujo era mayor, la región de vórtice y la pérdida de energía de la arena eran pequeñas, lo que no era fácil de obstruir. La ecuación para la relación entre el índice de flujo y la tasa de paso de arena fue una correlación negativa para los emisores de riego por goteo entre un ángulo de giro de 65 grados y 75 grados. El emisor de riego por goteo con un ángulo de giro de 65 grados tuvo un mejor rendimiento hidráulico y anticlogging.