برنامج بالحاسب الالکترونی للتنبؤ بمسافة سقوط قطرات المیاه فی ظروف انعدام الریاح وعند سرعات ریاح مختلفة لأشکال مختلفة من فوهات الری بالرش

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 أستاذ الهندسة الزراعیة - کلیة الزراعة - جامعة القاهرة، مصر.

2 أستاذ مساعد الهندسة الزراعیة - کلیة الزراعة- جامعة المنصورة، مصر.

3 باحث مساعد محطة بحوث واختبار الجرارات - معهد بحوث الهندسة الزراعیة – وزارة الزراعة، مصر.

المستخلص

نظراً لتأثیر حجم القطرات الکبیر على سطح التربة. وزیادة نسبة الفاقد بالبخر والریاح للقطرات الصغیرة تم دراسة توزیع القطرات لأشکال مختلفة من فوهات الرشاشات (المربع والمستطیل والمثلث والدائرة). تم عمل برنامج بالحاسب الالکترونی للتنبؤ بتوزیع أحجام قطرات الرش للرشاشات ذات أشکال الفوهات المربعة والمستطیلة والمثلثة ومقارنتها بالفتحة الدائریة فی کلٍ من ظروف عدم وجود ریاح وکذلک فی ظروف تواجد ریاح بسرعات مختلفة. بناءً على ذلک أجریت مجموعة من التجارب المعملیة لقیاس قطر قطرات الرش على طول مسار مرمى الرش عند ضغوط تشغیل 138، 172,5، 207، 241,5 کیلوبسکال للأشکال المختلفة قید الدراسة. أوضحت النتائج أن الضغط یتناسب تناسبا عکسیا مع حجم القطرات وأن شکل فتحة الرشاش تؤثر على توزیع القطرات. بتطبیق البرنامج مع نفس الأشکال والضغوط ومقارنة النتائج المحسوبة من مخرجات البرنامج مع النتائج المعملیة تبین أن القیم التی یتنبأ بها البرنامج متوافقة مع القیم المقاسة معملیاً بمعامل ارتباط أکبر من 0,9 وذلک للشکل المثلث والمستطیل والمربع والدائرة على التوالی. ومن حیث الضغوط کان أکبر ارتباط لنتائج ضغوط 207، 172,5 ثم 138 کیلوبسکال ویلیه 241,5 کیلو بسکال. بشکل عام تبین ملائمة البرنامج للتنبؤ بتوزیع القطرات لجمیع الأشکال والضغوط بشکل جید. فی ظروف وجود الریاح ، أوضحت نتائج البرنامج نقص قطر الابتلال فی اتجاه هبوب الریاح وزیادته فی الجهة المقابلة. کما أوضحت أن النقص فی اتجاه هبوب الریاح أکبر من الزیادة فی الاتجاه المقابل ، مما یترتب علیه أن المساحة المبتلة تتناسب تناسباً عکسیاً مع سرعات الریاح.  کما أن البرنامج یمکنه التنبؤ بشکل دائرة الابتلال فی ظروف سرعات الریاح المختلفة لجمیع الأشکال والضغوط. أدخلت نتائج البرنامج على برنامج الأوتوکاد لرسم شکل دائرة الابتلال للرشاش ذی الفوهة المثلثة (کحالة دراسة) تحت ظروف سرعات ریاح مختلفة.

الموضوعات الرئيسية


ASABE Standards 2006. Standards Engineering Practices Data. Procedure for sprinkler testing and performance reporting. S398.1. PP 933-935.Adopted and published by the American Society of Agricultural and Biological Engineers. 53rd. Edition. ASABE, St.Joseph, MI, USA.
Awady, M. N. 1978. An atomization theory forswirl nozzles, Trans. of the ASAE 21 (1): 70-74.  
Chen, D.and W. W. Wallender. 1985. Droplet size distribution and water application with low-pressure sprinklers.  Trans. of the ASAE 28 (2): 511-516.
 Hills, D.J. and Yuping Gu, 1989.  Sprinkler volume mean droplet diameter as a function of pressure. Trans. of the ASAE 32 (2): 471-476.
Forst, K.R. and H.C. Schwalen 1960. Evapotranspiration sprinkler irrigation. Trans. of the ASAE 3 (1): 18-20.24.
Gregory,J.M. and C.B. Fedler, 1986. Model evaluation and research verification (MERV). ASAE Paper No. 86-5032.
Heernann, D.F. and R.A. Kohl, 1981. Fluid dynamics of sprinkler systems. P: 583-618 Cited from Design and operation of farm irrigation systems. 859 P. Ed. M. E. Jensen. An ASAE Monograph, No.3, ASAE, 2950 Niles Rd. St. JosephMI, USA.
James L.G. and Blair S.K. 1984. Performance of low pressure center pivot systems. Trans. of the ASAE 27(6):1753-1757.
Jiusheng Li and Hiroshi Kawano, 1995.  Simulating water-droplet movement from noncircular sprinkler nozzles.  J. Irrig. Drain. Div. ASCE 121 (2): 152-185.
Jiusheng Li,  1997.  Effect of pressure and nozzle shape on the characteristics of sprinkler droplet spectra.  J. Agric. Eng. Research, Vol. 66, no. 1: 15-21.
Kohl, R. A.  1974 . Droplet size distribution from medium-size agricultural sprinklers. Trans. of the ASAE 17 (4): 690-693.
Larry G. james 1988. Principles of farm irrigation system design. 541: P. 192,197.
Maheshwari, B. L. and T. A. Mcmahon, 1993. Performance evaluation of border irrigation models for south-east Australia: Part I, Advance and Recession characteristics. J. of Ag. Eng. Res. 54: 67-87.
Nash, J.E. and J.V. Sutcliffe, 1970. River flow forecasting through conceptual models. I.A. discussion of principles. J. of Hydrology, 10: 282-324.
Richards, P. J. and E.K. Weatherhead. 1993. Prediction of rain gun application patterns in windy conditions. J. Agric. Eng. Research 54(4):  281-291
Seginer, I. 1965. Tangential velocity of sprinkler drops. Trans. of the ASAE 3 (1): 90-93.
Seginer, I. 1971. Water losses during sprinkling. Trans. of the ASAE 14 (4): 656- 659, 664.
Sharaf, G.A. 2003. Evaluation of pressure distribution and lateral flow rates along drip tape lateral. J. Agric. Eng., Research 20(2):  542-556.
Zin El-Abedin, T. K. and S. M. Ismail, 1999. Estimation and analysis of water advance in surface irrigation. Misr J. Ag. Eng., 16 (4): 720-744.