本課題來(lái)源于國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)《精確噴灌技術(shù)與產(chǎn)品》(2011AA100506)和江蘇省2011年度普通高校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃《基于能耗及均勻度的多噴軟管噴灌系統(tǒng)的建立》(CXZZ11₀565)。 水資源短缺和能耗問(wèn)題的加劇使得低能耗成為噴灌發(fā)展的主要方向之一。在我國(guó),地形條件及種植作物的多樣性、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)條件復(fù)雜性等因素使得輕小型移動(dòng)式噴灌機(jī)組的多元化配置成為必然。而農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移、土地適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)等對(duì)噴灌機(jī)組的管道布置及組合模式提出了新的要求。因而提高輕小型移動(dòng)式噴灌機(jī)組構(gòu)成方式的靈活性、降低機(jī)組能耗、提高單位機(jī)組功率的灌溉面積成為噴灌機(jī)組應(yīng)用推廣中亟待解決的問(wèn)題。本文采用優(yōu)化模擬、試驗(yàn)驗(yàn)證等方法,開展了低能耗多功能輕小型移動(dòng)式噴灌機(jī)組優(yōu)化設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究。 主要研究工作及創(chuàng)新點(diǎn)分為以下幾個(gè)方面： (1)低能耗多功能輕小型移動(dòng)式噴灌機(jī)組設(shè)計(jì) 提出一種移動(dòng)固定多目標(biāo)噴灌系統(tǒng),它使機(jī)組靈活性提高,且對(duì)作物的適應(yīng)性增強(qiáng)。為了提高機(jī)組的便捷性,發(fā)明了一種快速連接管件和一種噴灌用噴頭及管道固定裝置。 提出一種組合式雙支管多噴噴灌系統(tǒng),理論分析結(jié)果表明,該系...

【文章頁(yè)數(shù)】：168 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景和目的
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 輕小型移動(dòng)式噴灌機(jī)組現(xiàn)有機(jī)組型式
        1.2.2 輕小型噴灌機(jī)組評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)價(jià)方法現(xiàn)狀
        1.2.3 噴灌管道水力計(jì)算及優(yōu)化方法
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 研究方法和技術(shù)路線
第二章 低能耗多功能輕小型移動(dòng)式噴灌機(jī)組設(shè)計(jì)
    2.1 輕小型噴灌機(jī)組系列
        2.1.1 機(jī)組參數(shù)
        2.1.2 基本配置
        2.1.3 存在的不足
    2.2 移動(dòng)固定多目標(biāo)噴灌系統(tǒng)
        2.2.1 系統(tǒng)組合模式
        2.2.2 機(jī)組關(guān)鍵部件改進(jìn)
    2.3 組合式雙支管多噴噴灌系統(tǒng)
        2.3.1 系統(tǒng)構(gòu)成
        2.3.2 關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)
    2.4 管道配置方式拓展
    2.5 本章小結(jié)
第三章 輕小型移動(dòng)式噴灌機(jī)組單目標(biāo)優(yōu)化
    3.1 機(jī)組優(yōu)化數(shù)學(xué)模型
        3.1.1 噴灌機(jī)組水力計(jì)算方法
        3.1.2 約束條件
        3.1.3 遺傳算法優(yōu)化
    3.2 機(jī)組能耗最低為目標(biāo)
        3.2.1 單位能耗計(jì)算方法
        3.2.2 能耗影響因素分析
    3.3 機(jī)組成本最低為目標(biāo)
        3.3.1 年造價(jià)
        3.3.2 年費(fèi)用
        3.3.3 總費(fèi)用
        3.3.4 生命周期成本(LCC)
    3.4 噴灌均勻性最高為目標(biāo)
        3.4.1 噴灌均勻性計(jì)算公式
        3.4.2 噴灌均勻性影響因素分析
    3.5 操作時(shí)間最少為目標(biāo)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與方法
    4.1 技術(shù)性指標(biāo)
        4.1.1 噴灌強(qiáng)度
        4.1.2 噴灌均勻性
        4.1.3 霧化指標(biāo)
    4.2 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)
        4.2.1 生命周期成本LCC
        4.2.2 灌水時(shí)間
    4.3 環(huán)境指標(biāo)
        4.3.1 單位能耗
        4.3.2 灌水效率
    4.4 社會(huì)指標(biāo)
        4.4.1 操作時(shí)間
        4.4.2 可靠性
        4.4.3 儲(chǔ)存方便性
    4.5 灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià)方法
        4.5.1 灰色關(guān)聯(lián)模型
        4.5.2 權(quán)值確定方法
    4.6 實(shí)例分析
    4.7 本章小結(jié)
第五章 輕小型移動(dòng)式噴灌機(jī)組多目標(biāo)優(yōu)化配置研究
    5.1 輕小型噴灌機(jī)組管道水力設(shè)計(jì)方法
        5.1.1 后退法
        5.1.2 前進(jìn)法
        5.1.3 后退法與前進(jìn)法相結(jié)合
    5.2 優(yōu)化方法比較
        5.2.1 遺傳算法
        5.2.2 蟻群算法
    5.3 多目標(biāo)優(yōu)化方法
        5.3.1 多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型
        5.3.3 求解方法
    5.4 本章小結(jié)
第六章 輕小型移動(dòng)式噴灌機(jī)組多目標(biāo)優(yōu)化配置實(shí)例
    6.1 單目標(biāo)多種噴頭配置對(duì)比
        6.1.1 優(yōu)化指標(biāo)的選取
        6.1.2 機(jī)組及噴頭的選擇
        6.1.3 優(yōu)化結(jié)果及討論
    6.2 機(jī)組多日標(biāo)配置優(yōu)化
        6.2.1 子目標(biāo)擬合公式
        6.2.2 目標(biāo)歸一化及權(quán)重設(shè)置
        6.2.3 計(jì)算結(jié)果與討論
    6.3 不同支管布置方式對(duì)比
        6.3.1 支管布置選擇依據(jù)
        6.3.2 不同支管布置計(jì)算結(jié)果對(duì)比
    6.4 機(jī)組規(guī)模拓展
        6.4.1 項(xiàng)目區(qū)概況
        6.4.2 機(jī)組選擇及管道布置
        6.4.3 性能計(jì)算及評(píng)價(jià)
    6.5 本章小結(jié)
第七章 輕小型移動(dòng)式噴灌機(jī)組田間試驗(yàn)研究
    7.1 試驗(yàn)材料
        7.1.1 研究對(duì)象
        7.1.2 試驗(yàn)場(chǎng)地
        7.1.3 試驗(yàn)設(shè)備
    7.2 機(jī)組配置優(yōu)化及能耗試驗(yàn)研究
        7.2.1 試驗(yàn)?zāi)康?br>        7.2.2 試驗(yàn)方案
        7.2.3 測(cè)量結(jié)果與分析
    7.3 噴灌均勻性影響因素研究
        7.3.1 噴頭工作壓力的影響
        7.3.2 噴頭間距、管道布置、工作壓力的綜合影響
    7.4 機(jī)組配置方式優(yōu)選
    7.5 本章小結(jié)
第八章 總結(jié)與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間參加的研究項(xiàng)目和取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3878967