ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

При вегетативных подкормках с.-х. культур удобрительными растворами и внесении некоторых других средств химизации, когда основное усвоение растворенных веществ осуществляется через листовую поверхность растений, оптимальные параметры режима распыления и внесения определяются размерами капель d, их начальной скоростью v₀, скоростью и направлением ветра v_В, температурой и влажностью воздуха. В предлагаемой методике учитывается также вероятностный состав размеров капель для конкретного дождевателя и распылителя, параметры смачиваемости поверхности растений (поверхностное натяжение s и угол смачивания ).

Расчетное уравнение скорости растекания капель по поверхности с углом наклона d:

(1)

Оптимальный размер капель с учетом коэффициента потерь на испарение ₁

, (2)

где - толщина аккумулируемого листовой поверхностью слоя раствора; - коэффициент, учитывающий изменение капли при испарении.

Объем жидкости, удерживаемой на поверхности, м ³/га:

, (3)

где - соотношение площади листовой поверхности и почвы ( =0,5-4; =0,2-5; =0,5-0,8); - коэффициент смачивания.

Для объемной дозы n с концентрацией раствора С ₂ часть проходов внесения:

(4)

При поверхностном внесении растворов удобрений наиболее оптимален циклический режим «смачивание - высыхание». Время высыхания определяется для данных метеоусловий и составляет Т=8-15 мин. (в среднем). При этом допустимое соотношение скорости и расхода мобильного дождевателя с шириной захвата В:

. (5)

Уравнение связи размеров и числа капель К на листовой поверхности с параметрами рабочего органа имеет вид:

, (6)

где - радиус распыла; - коэффициент допустимого соотношения и за время смачивания ); - эквивалентный диаметр капель с учетом спектра их вероятностного распределения.

Для реализации малообъемного дождевания с учетом (2-6) необходимо уменьшить для существующих мобильных дождевателей соотношение в 10-20 раз, что достигается соответствующей конструктивной доработкой рабочих органов. Диспергирование капель до состояния тумана не является определяющей, т.к. энергоемкость возрастает сначала обратно пропорционально , где n=1-1,5, а влияние ранее слабого ветра исключает применение мелкодисперсных сред при скорости ветра >0,5-1 м/с. Средняя скорость ветра в Волгоградской области v _b=3-6 м/с с длительными порывами до 10-12 м/с и более. Поэтому внесение таких растворов, как правило, не может производиться в лучшие агротехнические сроки, что значительно снижает урожай. Размер интервала капель и интегральная дальность полета позволяют оценить вероятностный анализ равномерности распределения раствора на вылитой площади. Для этого используются следующие уравнения (для расчета стационарных импульсных дождевателей).

Скорость капель с учетом ветра:

, (7)

где - масса капли.

Дальность полета капель:

, (8)

где с - коэффициент сопротивления с учетом числа Рейнольдса:

(9)

В приближенном анализе достаточно Х раз делить на 5 частей, тогда:

, (10)

где - объем вылитой на длине Х; - соответствующие спектральные значения при вероятности .

Неравномерность можно оценить коэффициентом:

(11)

Система полученных расчетных уравнений позволяет уточнить проектируемые технологические и конструктивные параметры рабочих органов стационарных и мобильных распылителей с учетом вида растений (травы, плодово-ягодные деревья и кустарники и др.) и метеоусловий с целью повышения эффективности использования средств химизации сельского хозяйства.