ارزیابی هیدرولیکی سیستم‌های آبیاری قطره‌ای کم فشار به کمک مدلسازی ریاضی و داده‌های آزمایشگاهی

Abstract

در تحقیق حاضر هیدرولیک سیستم‌های آبیاری قطره‌ای کم فشار در لوله‌های لترال (جانبی) توسط مدل ریاضی و به کمک داده‌های آزمایشگاهی حاصل از تست لوله‌های موجود در ایران مورد ارزیابی قرار گرفت. در این راستا، دبی قطره‌چکان‌ها در ارتفاع‌های آبی مختلف از 45/0 تا 8/1 متر در لوله لترال به قطر خارجی 32 میلی‌متر و طول‌های 16، 30، 60 و 89 متر و همچنین لترال به طول 16 متر و قطرهای خارجی 16، 20، 25 و 32 میلی‌متر اندازه گیری شد. رابطه دبی- ارتفاع برای قطره چکانها به صورت ^8421/0h955/1=q با ضریب همبستگی 93/0 بدست آمد. برای محاسبه افت موضعی نیز بر اساس نسبت قطر لترال به طول آن دو رابطه بر حسب عدد رینولدز با ضرایب همبستگی 95/0 و 75/0 ارائه گردید. بعلاوه نتایج آزمایشگاهی نشان داد که برای برآورد افت اصطکاکی با دقت خوبی می توان از معادله کلبروک-وایت استفاده نمود. به کمک روابط و داده‌های استخراج شده از نتایج آزمایشگاهی مدل ریاضی واسنجی و صحت سنجی شد. از این مدل برای ارزیابی اثر قطر، ارتفاع آبی و طول‌های مختلف لوله لترال بر دبی قطره چکانها که به صورت آزمایشگاهی امکان‌پذیر نیست، استفاده گردید. نتایج نشان داد که محدوده طولی مناسب برای لترال به قطر خارجی 16 میلیمتر که با ارتفاع آبی 45/0 تا 8/1 متر، بتواند یکنواختی بالای 80 درصد را ایجاد کند، 40 تا 75 متر می باشد. این عدد برای قطر خارجی 20، 25 و 32 میلیمتر، به ترتیب بین 50 تا 100 متر، 70 تا 150 متر و 80 تا 180 متر می باشد.در پایان نیز یک نموگرام و رابطه برای طراحی سیستم‌های آبیاری قطره‌ای کم‌فشار ارائه گردید.