Введение к работе
Актуальность темы. Получение высоких урожаев при нссезонном выращивании ранений в закрытых мелиоративных сооружениях обеспечивается созданием оптимальных дія их жизнедеятельности физических параметров корнеобитаемоіі и воздушной сред. Важное значение при этом имеет механизация ороситслыго-осушительных снсіем минерального питания растений ( далее - ООС МПР), исключающая неустановившееся напорное движение раствора в водоводах, которое оказывает существенное влияние на і схнолої ическне режимы, параметры оборудования и сю долговечность. Одновременно решасіся один из вопросов в области охраны окружающей среды и получения экологически чистых продуктов питания.
В связи с изложенным тема диссертационном рабоп.і является актуальной.
Целью настоящей работы является: исследование неустановившихся процессов в напорных водоводах ООС МПР закрытых мелиоративных сооружений с разработкой меюдики гидравлических расчетов переходных режимов; разработка предложений по совершенствованию технологии и новых высокоэффективных технических средств гидромеханизации посекционного минерального питания растений при выращивании их в искусственных средах в закрытых мелиоративных сооружениях.
Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи исследования:
- провести теоретические и экспериментальные исследования технологии и
гидротехнических средств механизации минерального питания растений при выращивании их на искусственных средах в закрытых сооружениях , определи п. причины возникновения недопустимого повышения давления в водоводах ООС МПР ;
- провести анализ известных средств и методов защиты водоводов от гидравлического удара с целью определения наиболее эффективных мер по зашите системы МПР от недопустимых повышений давления, существующих методов расчета неустановившегося движения в напорных водоводах , определить наиболее оптимальный метод, достаточно точно описывающий данное явление в ООС МПР;
- разработать методику расчета на ЭВМ неустановившегося напорного движения в водоводах ООС МПР с тупиковыми отводами, провести численные эксперименты.
Научная новизна диссертационной работы заключается в комплексном подходе к решению проблемы повышения эффективности МПР при выращивании их в искусственных средах в закрытых культивационных сооружениях. Рассмотрена механика движения
і раствора в водоводах оросительно-осуцтительной системы двустороннего регулирования
минерального питания, разработана методика расчета на ЭВМ неустановившегося
напорного движения в водоводах ООС МПР с тупиковыми отводами. Созданы
принципиально новые автоматизированная система и рабочие органы для распределения
и посекционной подачи раствора ( а.с. Ш& 1293705, 1525292, 745444), обеспечивающие
выполнение заданного технологического режима корневого питания и исключающие
недопустимое повышение давления в системе.
Практическая ценность. Реализована на IBM математическая модель неустановившегося движения раствора в напорных водоводах гидросистемы МПР с проведением численных экспериментов, позволивших определить характер неустановившегося процесса, максимальные давления и опасные с точки зрения внезапного повышения давления участки системы; влияние на неустановившийся процесс тупикового отвода; графические зависимости величины повышения давления в магистральном водоводе ООС МПР от времени срабатывания запорного клапана и повышения величины давления в подводящем трубопроводе от времени переключения золотника дискретного детерминированного многопоточного гидрораспределителя (далее- ДДМГР) ООС МПР.
Экспериментально исследована высокоэффективная технологическая схема ООС МПР для закрытых мелиоративных сооружений, реализованная в промышленных образцах РГС-3 ГП ( а.с. № 1293705) и РГС-12ЭП, обеспечивающая предотвращение недопустимого повышения давления в ООС МПР и интенсификацию корневого питания растений.
Результаты исследований использованы в тепличных комбинатах специализированного производственного объединения СПО "Весна" (г. Москва), совхозе "Белая Дача" Московской области, в учхозе ВСХИЗО и учебном процессе РГАЗУ и других организациях со значительным технико-экономическим эффектом.
Достоверность результатов исследований обусловлена проведением экспериментальных исследований с применением современного оборудования, приборов и аппаратуры, высокоэффективного численного конечно-разностного метода расчета неустановившегося движения, проведением численнш экспериментов на IBM.
Работа выполнялась на основании задания ПС СМ СССР по науке и технике и МСХ СССР от 29.04.76 г. № 136, в рамках общесоюзной научно-технической Программы ОС.1.П.І по теме № 19 плана НИР ВСХИЗО на 1981-85 гг., комплексной теме № 21 плана НИР ВСХИЗО на 1986-90 гг., теме №> 22 плана НИР ВСХИЗО (РГАЗУ) на 1990-95 гг.
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на научных конференциях ВСХИЗО и РГАЗУ (1980-95 гг.), на третьей научно-практической
конференции "Научно-технический прогресс в инженерной сфере АПК России"
(Россе.илозакадемия, IW4 г.), па тематической выставке "Достижения ученых высшей школы в научно-исс.ісдоваїсльской работе" (г.Москва, ВДНХ, ІЧХ7 г.) и др.
Созданные с участием автора разработки по гидромеханизации минеральною пшания расіспніі (РГС-ЗГП. РГС-12ЭП. РГС-6ГП, КОАТ-ВС.ХИ'Ю и др.) прелсіавля-ліісі. па чсімрсх международных и восьми отечественных вьісківках. Автор наїражлсна одріоіі серебряной и пятью бронзовыми медалями ВДНХ СССР.
Піаликашш- Основные результаты исследовании опубликованы в шести научных сіаи.ях. пяіи авторских свидстсдьсівах на пзобрсісіпія. в пяти депонированных оічсіах, одном учебном пособии и других работах - всего свыше двадцати публикации.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа сосі опт из введения, 4 і лав, основных выводов, списка .іиісраіурм 1.1 fi наименований и приложений на 2.1 сірапп-нах. Рабоїа содержи! 139 страниц машинописною іскета, рисунков н іаблиц.
