轻小型喷灌机组技术评价主成分模型及应用.pdf

第26卷第11期
农业工程学报
Vol 26 No11
982010年11月
Transactions of the CSAE
Nov.2010
轻小型喷灌机组技术评价主成分模型及应用
朱兴业,袁寿其,刘建瑞,汤跃
(江苏大学流体机械工程技术研究中心,镇江212013)
摘要:为解决轻小型喷灌机组喷酒运行、效果检测和能耗分析中涉及到的技术指标综合评价问题,提出采用主成分分
析法对喷灌机组进行综合评价的数学模型。总结了喷灌机组喷灌面积、喷灌强度、组合均匀度和能耗等多种单技术评价
指标,增加了综合评价的过程。选取评价其技术特性的5个单重要指标,应用所建的评价模型对4套喷灌机组进行综合
评价。结果表明:前2个主成分包含了5个指标全部信息的98.75%,最终利用综令主成分公式得到4套喷藻机组综合技
术评价指标的排名。该模型可对喷灌机组技术指标进行综合评价,也可为喷灌机组的设计优劣提供评判依据。
关键词:喷灌机组,主成分分析,数学模型,评价指标,综合评价
oi:10.3969/.issn.1002-6819.2010.11.017
中图分类号:S277.974
文献标志码:A
文章编号:1002-6819(2010)-11-0098-05
朱兴业,袁寿其,刘建瑞,等.轻小型喷灌机组技术评价主成分模型及应用[J].农业工程学报,2010,26(11):98-102
and small sprinkler imigation s st mj. Transactions of the CSAE, 2010, 26(11): 98-102. (in Chinese with English abstr
Zhu Xingye, Yuan Shouqi, Liu J anrui, et al. Principal component model and application for technical evaluation index of i
0引言
喷灌系统喷头组合形式与组合间距的优化进行了计算;
2005年王云秀?应用模糊综合评判原理,建立了喷灌选
轻小型喷灌机组是中国一种比较有代表性的灌溉机。型的模糊综合评判模型并应用于喷灌工程的设计:2002
组,机组机动灵活,适应中国农村发展的需要。目前,年门宝辉等人应用属性识别理论模型对喷头水力性能
机组存在整机配套性较差,自动化控制水平低,适应性进行综合评价
差,使用劳动强度大等问题?。喷灌机组的每一个技术
单一指标评价体系,往往难以全面反映喷灌机组的
指标和运行参数,均包含着有关机组运行状态的不同信运行状况,将机组各评价指标包含的信息进行综合,更
息,从不同方面评价灌机组往往需要许多不同的评价全面地评价喷灌机组的优劣,将为评价喷灌机组技术性
指标。
能提供重要的决策支持。本文在总结喷灌机组单技术指
国内外众多学者对喷灌机组中单指标的评价与计算标的基础上,采用主成分分析法将多个指标转化为少数
进行了大量的研究,2009年 Barbosa R N』等人研究了喷几个综合指标,对轻小型喷灌机组综合技术评价指标进
灌中喷射速度和喷射沉积,详细分析了喷灌强度对作物行统计分析,为以后评价轻小型喷灌机组的优劣提供
生长的影响;2008年 Ravindra V K等人提出一套线性规种有效方法。
划模型,评价经济投入和喷灌均匀度,对加压藻溉进行
了优化设计;2008年 Bahceci]等人在土耳其监测和评
现有技术指标
估了38组喷灌机组布置方式,通过分析流量、工作压力、
轻小型喷灌机组中关键设备包括泵机组、管路、喷
均匀系数等性能参数,对布置间距的优化进行了计算;头等,主要从外部喷两效果及机组能耗2个方面进行评
2006年 Romero JN O?等人对4种不同组合的喷灌系统进价,其中外部喷酒效果土要包括喷灌面积、喷灌强度、
行对比,对它们每年的平均耗费进行了定量分析,提出喷灌均匀度等,机组能耗主要包括效率指标和能耗特性。
了一套能耗费用模型:2004年 Martinez JM等人为永久1.1喷洒效果指标
设置的喷灌系统进行了水应用成本的详细分析,研究结1.1.1喷灌面积
果为新系统设计和老系统改进提供了一个重要计算模
图1为喷灌机组试验示意图,可列出喷灌面积的计
型。在国内,2008年韩文霆提出一种3次样条2次插算公式如下
值的方法,通过径向和周向的3次样条插值计算出未知
S=(x-1)koR)·2k。R
点的降水深,从而计算出喷灌均匀系数:2006年王桂式中,S为喷面积,m:x为喷头数量:k为横向组合
锋叫等人通过编制计算机应用程序提出一套计算方法,对间距系数;ん为纵向组合间距系数:R为喷头射程,m
收稿日期:201002-23修改日期:2010-10-21
1.2喷灌强度
基金项目:国家“863”高技术研究发展计划资助项目(2006A100211
目前计算旋转式喷头的点喷灌强度可用下述公式
20llAA100506)
p=h/
作者简介:朱兴业(1982一),男,浙江永魔人,博士后,主要从事流体机
械及排灌机械研究。镇江江苏大学流体机械工程技术研究中心,212013。
式中,为点喷灌强度,m/h;h为测点降水深度,mm;
Email:xingye4880163.com
t为喷头旋转时间,h
万方数据