1、進入21世紀以來,我國水資源短缺逐漸加劇,能耗問題日益凸顯,農業(yè)朝著節(jié)水、節(jié)能、高效方向發(fā)展的趨勢已十分明顯?！?011年中央一號文件》重申了水利的戰(zhàn)略地位及灌溉的重要性；另一方面,2010年農業(yè)部《關于進一步做好農機化節(jié)能減排工作的通知》等文件的下發(fā),也將農業(yè)能耗問題提到了一個新的高度。輕小型移動式噴灌機組具有節(jié)水節(jié)能、增產、適應能力強、造價低等優(yōu)點,在我國得到了廣泛應用,已經(jīng)成為我國噴灌機具中的“主力軍”,在我國節(jié)水灌溉事業(yè)及近年應

2、急抗旱中發(fā)揮了重大作用。
　　 本文的研究是“變量噴灑低能耗輕小型灌溉機組”課題(“863”項目編號:2006AA100211)的內容之一,圍繞輕小型移動式噴灌機組的能耗指標,以課題中5種輕小型移動式噴灌機組為例,展開了每種機組相應配套方式下的機組運行狀態(tài)(噴灌系統(tǒng)組態(tài))、能耗及水量分布特性理論及試驗研究,建立了輕小型移動式噴灌機組的能耗評價體系。
　　 本研究的主要研究內容如下:
　　 1.機組配套方式研究。對

3、構成輕小型移動式噴灌機組的各組成部分目前的發(fā)展狀況及性能進行比較,主要包括動力機的配套方法、自吸泵的發(fā)展、管道的配置等,確定研制成功的五臺新型噴灌泵機組的配套方式。
　　 2.機組能耗指標研究。根據(jù)噴灌機組構成特點與運行特性,應用水力機械能效計算基本方法,推導出噴灌機組總能耗,評價指標采用單位能耗。根據(jù)噴灌系統(tǒng)管道末端壓力易于控制的特點,采用退步法與多孔出流管道水力計算方法相結合,進行噴灌機組水力計算。
　　 3.遺傳算

4、法優(yōu)化。以單位能耗最小為目標,以水泵.管路運行工況、噴頭最小工作壓力和噴頭壓力極差率為約束條件,建立輕小型移動噴灌機組優(yōu)化數(shù)學模型,以噴頭數(shù)量、管徑及管道末端噴頭壓力為決策變量,對管徑采用整數(shù)編碼方式,設計遺傳算法對模型進行求解。為每臺機組的配套方式提供優(yōu)化方案及理論能耗值。
　　 4.機組運行狀態(tài)和組合噴灌均勻性的試驗研究。對每個機組的配套噴頭進行室內水力性能測試。對噴灌機組進行田間試驗,檢驗每臺機組每種配套方式下機組運行狀態(tài)