розділ 2.2).
Визначення якості крапель дощу в розрахунках приймалось на основі
теорії[83,147], згідно якій характер розпаду струмини на краплі відповідає
співвідношенню Н/d, де Н – напір води перед дощувальною насадкою, d – діаметр
прохідного отвору насадки. Оптимальна структура дощу, при якій ефективно
зрошуються рослі сільськогосподарські культури визначено для співвідношення Н/d
= 1700 – 1800. Розпад струмин на більш дрібні краплі, які придатні для зрошення
всіх культур, відбувається при Н/d = 2000 – 2400.
Дослідження, які проведено ВНДІГіМ[144] дозволили визначити, що для схеми із
серійною розстановкою дощувальних насадок (54 шт) величина Н/d поступово
змінюється від 1750 до 786 при напорі води 21 м на початку трубопроводу. Як
бачимо, співвідношення Н/d уздовж водопровідного трубопроводу не відповідає
вищезгаданим умовам, особливо в кінцевій його частині, що призводить до
погіршення рівномірності поливу внаслідок переполиву або недополиву.
Для підвищення рівномірності та якості дощу нами проведено дослідження і вибір
оптимальної схеми розміщення насадок на водопровідному трубопроводі агрегата
ДДА-100МА. З цією метою досліджувалися варіанти з різною кількістю насадок (N =
54, 74, 78, 96, 102 шт) і з різними витратами води (Q = 60, 80, 90, 100, 110,
120, 130 л/с) при зміні напору на вході в трубопровід від 20 до 40 м та
відносної похибки витрат води не більше 5%.
Дослідження схеми розміщення дощувальних насадок з кількістю 54 шт показали, що
при витраті 130 л/с співвідношення Н/d змінюється у широких межах (рис.3.11). З
рис.3.11 (прямі 1 і 2) бачимо, що за відсутності дюз максимальне значення Н/d =
1700 при напорі 25 м на вході в трубопровід, а мінімальне Н/d = 650. В цьому
випадку максимальне значення Н/d відповідає вимогам зрошення рослих культур, а
мінімальне значення Н/d не задовільняє заданим оптимальним вимогам до структури
крапель дощу. При збільшенні напору на вході в трубопровід до 27,5 м
максимальне значення Н/d збільшується до 2000, що задовільняє оптимальним
вимогам до структури крапель дощу, однак мінімальне значення Н/d = 850 не
задовільняє цим вимогам.
Дослідження схеми з такою ж кількістю насадок (54 шт), але з перемінною через 1
мм дюзою (рис.3.11, прямі 3 і 4) показали, що оптимальною для цієї схеми буде
умова, коли на вході в трубопровід напір дорівнює 25 м. В цьому випадку
відношення Н/d має найбільш вузький діапазон від 700 до 1200, однак числові
значення Н/d = 700-1200 показують, що крупність крапель дощу не відповідає
необхідним вимогам зрошення сільськогосподарських культур. При збільшенні
напору до 27 м на вході в трубопровід діапазон співвідношення Н/d зростає до
850-1600, але як бачимо, структура крапель дощу не набагато краща.
Для схеми, де дюзи змінюються через 2 мм (рис.3.11, прямі 5 і 6), одержано Н/d
в діапазоні від 735 до 1714 при напорі на вході в трубопровід 28,5 м.
Збільшення напору до 30 м дозволяє збільшувати співвідношення Н/d від 1100 до
2100. Однак і в цьому випадку отримати необхідну структуру крапель дощу в кінці
трубопроводу неможливо.
Рис.3.11 Графік зміни Н/d залежно від напору води (Н, м) на вході в
трубопровід при установленні 54 насадок:
а) відсутність дюз:
1 – максимальне значення Н/d;
2 – мінімальне значення Н/d;
б) зміна дюзи через 1 мм:
3 – максимальне значення Н/d;
4 – мінімальне значення Н/d;
в) зміна дюзи через 2 мм:
5 – максимальне значення Н/d;
6 – мінімальне значення Н/d.
Дослідження точності загальних витрат води і витрат на кожній насадці для
серійної схеми їх розміщення показали, що точність залежить від напору на вході
в трубопровід. При цьому, найбільша відносна похибка витрати води 5% відповідає
напору 25 м на вході в трубопровід при витраті агрегата 130 л/с, а при
підвищенні напору до 30 м похибка зменшується до 0,5% [64].
Таким чином, дослідження схеми розміщення дощувальних насадок з кількістю 54
штук показали, що найбільшу точність заданої витрати води можна досягти при
напорі на вході в трубопровід від 25 м до 30 м. Але, при такій схемі розміщення
насадок структура крапель дощу в кінці трубопроводу не відповідає вимогам
зрошення більшості сільськогосподарських культур. Це пояснюється тим, що
співвідношення Н/d має значний діапазон від 650 до 2100.
На основі цих досліджень можна зробити висновок, що в кінцевій частині
трубопроводу необхідно збільшити співвідношення Н/d за рахунок розміщення
додаткових насадок. Збільшення кількості дощувальних насадок та зменшення
відстані між ними дозволить поліпшити структуру дощу і якість поливу, особливо
в кінцевій частині трубопроводу.
На рис.3.12 (а) наведено графік зміни Н/d залежно від напору води на вході в
трубопровід для схеми із 74 насадками при витраті 130 л/с. З графіка видно, що
за відсутності дюз оптимальним напором на вході в трубопровід буде напір 27 м
при якому співвідношення Н/d = 1250 - 2200 (прямі 1 і 2), а відносна похибка
витрат води не більше 3% (рис.3.13, пряма 2). При встановленні дюз оптимальним
на вході в трубопровід буде напір 28 м при якому досягається більш рівномірний
спектр крапель дощу за рахунок зменшення діапазону зміни Н/d від 1200 до 1800
(прямі 3 і 4), а відносна похибка витрат води не більше 1% (рис.3.13, пряма
1).
З рис.3.12 (б) видно, що при напорі 27 м на вході в трубопровід збільшення
кількості насадок до 78 за відсутності дюз дозволяє покращати співвідношення
Н/d, яке змінюється від 1480 до 2173 (прям