[发明专利]一种变转速喷头三维动态水量分布模型建立方法

权利要求书

1.一种变转速喷头三维动态水量分布模型建立方法，其特征在于，设计方法按下列步骤进行：

步骤一，确定喷头型号：

选定喷头型号，确定选定喷头的工作压力范围，以及喷头旋转一圈转速的变化次数；

步骤二，确定喷洒试验收集方法及布置方式：

使用通用的雨量筒进行水量收集，并采用径向布置的方式排列雨量筒；

步骤三，确定单喷头的水量分布的影响因素并进行试验：

通过径向分布的雨量筒法收集不同影响因素下单喷头的喷灌强度hi、雨滴直径D、雨滴累积频率f的试验数据，其中水量分布由喷灌强度hi得到，水滴分布由雨滴直径D与雨滴累积频率f得到；

步骤四，确定喷头组合方式和组合间距：

采用矩形组合，喷头与喷头间横向距离为1m，纵向距离为1m；

步骤五，利用单喷头的水量分布实验数据，计算出组合喷灌均匀度：

使用三次样条插值法处理单喷头组合的数据，然后利用克里斯琴森均匀度计算公式进行计算得到组合喷灌均匀度；

步骤六，建立影响因素的数值关系式：

分析不同压力p，喷嘴直径d，流量系数μ，转速r、喷头仰角α，安装高度H因素下组合喷灌均匀度数据，使用非线性工具、多维尺度分析，进行非线性回归分析，依据组间均方差与组内均方差之比最大的原则来进行判别，确定主要影响因素，次要影响因素及各个因子直接的互作关系，建立p和r因素的线性函数X(p，r)，其中：p，r是相互影响的，不同压力p、喷嘴直径d、流量系数μ、转速r、喷头仰角α和安装高度H之间关系式为：

F(x)＝f(X(p，r)，d，μ，α，H)，即为：F(x)＝1.23p^2/3α^0.4d^5/2μ^0.7H^1.1；

步骤七，建立三维动态水量分布模型：

在不同因素下，单喷头水量分布实验，通过三次样条插值法计算出矩形组合下的喷灌均匀强度，利用SPSS软件分析主要、次要影响因素及互助关系建立水量分布模型，之后考虑相应的径向、周向与喷灌强度随时间变化，继续使用SPSS软件，拟合出从三维动态水量分布模型，F’(x)＝f(X(p，r)，d，μ，α，H，t)，即为：并最终确定各因素的影响大小。