| В.П. Горобей1, В.Ю. Москалевич2, С.С. Старчиков1 | V.P. Gorobey1, V.Yu. Moskalevich2, S.S. Starchikov1 |
| 1Всероссийский национальный научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия «Магарач» РАН, г. Ялта, Республика Крым, Россия;
2 Институт «Агротехнологическая академия» ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского», п. Аграрное, Республика Крым, Россия; e-mail: Sector.simf23@yandex.ru |
1All-Russian National Research Institute of Viticulture and Winemaking «Magarach» RAS, Yalta, Republic of Crimea, Russia;
2 Institute «Agrotechnological Academy» of the Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «KFU named after. V.I. Vernadsky», Agrarnoe settlement, Republic of Crimea, Russia; e-mail: Sector.simf23@yandex.ru |
| Аннотация. Статья посвящена исследованиям технических решений пневмогидравлических устройств распыления жидкости для орошения сельскохозяйственных растений с учетом принципов газонасыщения и использования в конструкции элементов для диспергирования при подаче смешивающихся фаз под давле-нием в диапазоне рабочих величин с целью повышения эффективности использования, возможности регулирования распыливания жидкости при создании искусственного дождя в пространстве и снижение энергозатрат, повышение надежности устройств, совме-щающих дополнительную обработку растений при различных технологиях их выращивания, путем создания необходимых условий образования водовоздушной струи за счет обоснования конструктивных и геометрических параметров конструкции сопла. Для повышения использования энергии воздушной фазы для повышения степени распыления жидкости, а также регулирования размеров капель искусственного дождя, эксплуатационной надежности в условиях сельскохозяйственного орошения для повышения эффективности диспергации водовоздушного потока при его выходе из сопел пневмогидравлических устройств: дождевателя и увлажнителя использован принцип разрыва сплошности потока. Для этого выходное цилиндрическое сопло устройств предлагается снабдить на внутренней поверхности выступом по форме двухзаходной винтовой спирали противоположном направлению закручивания потока воды в камере смешения с воздухом. Для определения угла раскрытия факела распыла цилиндрическим соплом с двухзаходными винтовыми каналами прямоугольного сечения разработанных устройств приведено прикладное математическое моделирование процесса пневмогидравлического распыления. Показано, что максимальное значение угла β раскрытия факела распыла жидкости увлажнителем достигается при глубине винтовых каналов сопла h = 1,6–1,8 мм при диаметре осевого отверстия d = 3 мм и углах подъёма винтовых каналов α = 73–77°. Установлено, что для исключения стеснения факела распыла жидкости стенками конической поверхности выходного отверстия сопла увлажнителя должно соблюдаться условие превышения угла конуса сопла θ над углом раскрытия факела распыла, этому условию соответствует значение угла θ = 65–66°. По результатам исследований процесса распыления получены данные для оптимизации его технологических параметров и конструктивных решений для разработки, изготовления макетного образца устройств и их экспериментальной апробации для получения капель искусственного дождя различной крупности при орошении и фертигации сельскохозяйственных культур, что будет способствовать успешному решению обсуждаемых проблем АПК. | Summary. The paper is devoted to the study of technical solutions for pneumohydraulic devices for spraying liquid for irrigating agricultural plants, taking into account the principles of gas saturation and the use in the design of elements for dispersion when supplying miscible phases under pressure in the range of operating values in order to increase the efficiency of use, the possibility of regulating the spraying of liquid when creating artificial rain in space and reducing energy costs, increasing device reliability, the possibility of regulating the spraying of liquid when creating artificial rain in space and reducing energy costs, increasing the reliability of devices that combine additional processing of plants using various technologies for their cultivation, by creating the necessary conditions for the formation of a water-air jet by justifying the design and geometric parameters of the nozzle design. To increase the use of air phase energy to increase the degree of liquid atomization, as well as to regulate the size of drops of artificial rain, operational reliability in agricultural irrigation conditions, to increase the efficiency of dispersion of the water-air flow when it exits the nozzles of pneumohydraulic devices: sprinkler and humidifier, the principle of discontinuity of flow is used. To do this, it is proposed to equip the output cylindrical nozzle of the devices on the inner surface with a protrusion in the shape of a two-way helical spiral opposite to the direction of twisting of the water flow in the mixing chamber with air. To determine the opening angle of the spray torch using a cylindrical nozzle with double-threaded screw channels of rectangular cross-section of the developed devices, applied mathematical modeling of the process of pneumohydraulic spraying is presented. It has been shown that the maximum value of the opening angle β of the liquid spray torch by the humidifier is achieved at a depth of the nozzle screw channels h = 1.6–1.8 mm with an axial hole diameter d = 3 mm and elevation angles of the screw channels α = 73–77°. It has been established that in order to avoid restriction of the liquid spray torch by the walls of the conical surface of the outlet hole of the humidifier nozzle, the condition that the nozzle cone angle θ exceeds the opening angle of the spray torch must be met; this condition corresponds to the value of the angle θ = 65–66°. Based on the results of studies of the spraying process, data were obtained to optimize its technological parameters and design solutions for the development, manufacture of prototype devices and their experimental testing for producing artificial rain drops of various sizes during irrigation and fertigation of agricultural crops, which will contribute to the successful solution of the discussed problems of the agro-industrial complex. |
| Ключевые слова: орошение, пневмо-гидравлическое устройство, сопло, винтовой канал, поток, скорость, распыл, энергия, параметры, расчет | Keywords: irrigation, pneumohydraulic de-vice, nozzle, screw channel, flow, speed, spray, energy, parameters, calculation
|
| DOI: 10.32904/2712-8245-2024-30-13—23 |
Загрузка...
Перезагрузить документ 
Открыть в новой вкладке