太阳能驱动喷灌施肥装置的设计与研究

【摘要】：为了有效解决轻小型喷灌机上水肥一体化的问题,同时充分利用我国西北地区丰富的太阳能资源,本文设计了一种太阳能驱动喷灌施肥装置,测试了水泵冲程,转速,阻尼器等对施肥流量的影响,分析了注肥泵与光伏设备的匹配关系,并得到以下主要结论:1)计量泵出口流量随着出口压力的增大而略有减小。但从平均来看,流量变化不大,最大的标准差只有2.6L/h,可认为泵出口流量不随压力变化。通过调节计量泵冲程可以改变泵的出口流量,流量随着冲程的增大而呈近似线性递增,说明通过冲程调节流量具有较高的准确度。2)隔膜计量泵的流量随着电机转速的增大而增大,在不同的冲程压力下,泵的流量与转速之比趋近于某一固定值。实际应用时可以通过改变转速而控制计量泵的注肥流量。3)隔膜计量泵工作时有脉动的特性,出口压力固定时,计量泵工作压力波动很大。阻尼器可以很好的消除脉动并略微提高泵的流量,但随着出口压力升高,阻尼器效果变差。4)在各种工况下,直流电机的日耗电量都低于交流电机,直流电机的效率更高。在低功率工况下,交流电机消耗功率约为直流电机的3倍。在250W光伏电池和2块120Ah的光伏配置下,施肥器在杨凌地区夏季和冬季均能满足一定的灌溉天数。 【关键词】：喷灌施肥 太阳能 隔膜计量泵 阻尼器 太阳能电池板 灌溉天数
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S277.94
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究目的和意义11-12
• 1.3 国内外研究进展12-17
• 1.3.1 国内外喷灌施肥技术研究进展12-15
• 1.3.1.1 国内喷灌施肥技术研究进展12-14
• 1.3.1.2 国外喷灌施肥技术研究进展14-15
• 1.3.2 国内外光伏灌溉施肥研究进展15-17
• 1.3.2.1 国内光伏灌溉施肥研究进展15-16
• 1.3.2.2 国外光伏灌溉施肥研究进展16-17
• 1.4 研究内容、方法及技术路线17
• 1.4.1 研究内容17
• 1.5 研究方法及技术路线17-18
• 第二章 太阳能驱动施肥装置的结构设计18-27
• 2.1 水力系统配件选取18-21
• 2.1.1 背景资料18-19
• 2.1.2 泵型及配件选取19-20
• 2.1.3 配套动力20
• 2.1.4 施肥罐20
• 2.1.5 脉冲阻尼器及配件20-21
• 2.2 光伏系统配件选取21-24
• 2.2.1 基本资料21-22
• 2.2.2 光伏组件功率确定22-24
• 2.3 光伏配件24
• 2.4 小结24-27
• 第三章 太阳能驱动施肥装置的水力性能研究27-34
• 3.1 试验装置27-28
• 3.2 试验材料28
• 3.3 试验方案28
• 3.4 结果分析28-32
• 3.4.1 压力冲程调节试验28-29
• 3.4.2 变频调速试验29-30
• 3.4.3 阻尼器稳压稳流实验30-31
• 3.4.4 施肥浓度稳定性试验31-32
• 3.5 小结32-34
• 第四章 太阳能驱动施肥装置的光伏供电性能研究34-39
• 4.1 试验装置34-35
• 4.2 试验材料35-36
• 4.3 试验方案36
• 4.4 试验结果分析36-38
• 4.5 小结38-39
• 第五章 太阳能驱动施肥器在喷灌机上的应用效果39-45
• 5.1 应用效果测试39
• 5.2 测试装置及材料39-40
• 5.3 测试步骤及方法40-41
• 5.4 结果分析41-43
• 5.5 测试小结43-45
• 第六章 结论及展望45-47
• 6.1 结论45
• 6.2 有待进一步研究的问题45-47
• 6.2.1 成本问题45-46
• 6.2.2 其他问题46-47
• 参考文献47-50
• 致谢50-51
• 作者简介51

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