Tham khảo tài liệu ''giáo trình hình thành ứng dụng phân tích sơ đồ lập trình chăm sóc cây trồng p5'', khoa học tự nhiên, nông - lâm phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thái Học - Lớp TĐH 46 ễ Xác định tổn thất cục èng nh¸nh Ơ Tỉng tỉn thÊt cét n−íc cđa èng nh¸nh UHn = K hf’ (2-35) UHn : Tỉng tỉn thÊt cét n−íc cđa èng nh¸nh(m); K : HƯ sè ®iỊu chØnh tỉn thÊt cơc bé cđa èng nh¸nh K = 1,15 ữ 1,20 h : Tổn thất đờng dài ống nhánh có nhiều lỗ thoát nớc (m) ễ Đờng kính ống nhánh * Tính toán ống tới phun ma ễ Xác định tổng cột nớc thiết kÕ H = Zd - ZS + Hd + HV + Σhf + Σhj (2-36) Trong ®ã:H Tỉng cét n−íc thiÕt kÕ cđa hƯ thèng t−íi phun m−a( cét n−íc bơm) (m) Zd Cao trình mặt đất vòi phun điển hình (m) Zv Cao trình mặt nớc nguồn nớc mà máy bơm hút.(m) Hd Chiều cao ống đứng lắp vòi vị trí vòi phun điển hình HV Cột nớc thiết kế đầu vòi phun (m) hf Tổng tổn thất cột nớc đờng dài tính từ van đáy ống hút đến vị trí vòi phun điển hình (m) Σhf Tỉng tỉn thÊt cét n−íc cơc bé tÝnh tõ van đáy ống hút đến vị trí vòi phun điển hình(m) Từ thông số lu lợng Q, tổng cột nớc H mà ta co thể tính công suất máy bơm Kiểm tra nớc va đờng ống tới phun ma Hiện tợng nớc va đờng ống vËn tèc ®−êng èng thay ®ỉi ®ét ngét gây áp lực tăng giảm đột ngột đờng ống Nguyên nhân phát sinh nớc va đờng ống gồm: - Khởi động máy bơm, lu lợng, vận tốc dòng chảy thay đổi, dẫn đến áp lực ống thay đổi Khoa Cơ Điện - 42 - Trờng ĐHNN I - H Nội Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thái Học - Lớp TĐH 46 - Đóng máy bơm, điện ngắt đột ngột, sinh dòng chảy quán tính ống, gây áp lực âm dẫn đến nớc va nguy hiểm - Thay đổi số vòi phun đột ngột gây nớc va đờng ống - Đóng mở đột ngột van Thiết kế trạm bơm công trình phụ trợ hệ thống tới phun ma 10 Lập bảng thống kê vật liệu, thiết bị, phụ kiện lập dự toán kinh phí 11 Phân tích hiệu kinh tế hệ thống tới phun m−a 2.4 KÕt qu¶ thùc nghiƯm A) Nh− vËy thông qua thông số bớc tiến hành khảo sát nh ta tính toán thiết kÕ hƯ thèng t−íi phun m−a cho mét khu v−ên thí nghiệm trồng rau bắp cải nh sau: a Các thông số thu thập qua khảo sát thực tế - DiÖn tÝch khu v−ên: S = 400 m2 - Khu vờn thí nghiệm khu vực nhiệt đới ẩm ( Vờn thí nghiệm Khoa Nông học - Trờng Đại học Nông Nghiệp I Hà Nội) - Loại đất vờn: Đất cát nhẹ - Loại đờng ống: ống nhựa PVC với đờng ống có đờng kính 48mm đờng ống nhánh 34mm b) Các thông số tính toán thiết kế Căn vào thông số yêu cầu đa ta tiến hành tính toán, thiết kế hệ thống gồm phận sau ắ Chọn vòi phun phun hình tròn mang nhÃn hiệu 501-U 1/2” F M h·ng Naan - Israrel cung cÊp với thông số sau: * Lu lợng vòi phun Khoa Cơ Điện - 43 - Trờng ĐHNN I - H Nội Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thái Học - Lớp TĐH 46 Hình 2-8: Sơ đồ bố trí vòi phun Q = 0,10 - 0,29 m3/h * Đờng kính vòi phun lớn nhất: D = 16m ắ Sơ đồ bố trí vòi phun: Căn vào hớng gieo trồng hớng độ dốc đất tiến hành bố trí theo dạng tổ hợp vòi hình vuông Đờng kính phun tối đa vòi phun D = 16m vµ diƯn tÝch khu v−ên lµ S = 400 m2 tiến hành bố trí thành hai đờng ống nhánh chạy song song dọc theo chiều dài khu vờn với khoảng cách hai đờng 10m, khoảng cách hai vòi 10m Do diện tích 400m2 ta cần lắp n = vòi phun có lu lợng đà chọn có dạng nh hình vẽ sau: Khi bán kính phun thiết kế RTK là: RTK = K R Trong đó: K hệ số (0,7 ữ 0,9) R bán kính phun (8m) Khi ®ã RTK = 0,8 = 6,4m ắ Xác định mức tới thiết kế MTK = 10 H GV.(βmax- βmin) η Trong ®ã: MTK Møc t−íi thiết kế(m3/ha) Khoa Cơ Điện - 44 - Trờng ĐHNN I - H Nội .Đồ án tốt nghiệp H Nguyễn Thái Học - Lớp TĐH 46 Độ sâu lớp đất tới.(mm) chọn H = 500mm GV Dung trọng đất khô (T/m3) lÊy GV = (T/m3) η HÖ sè hiƯu Ých t−íi phun m−a: η = 0,8-0,95 LÊy η = 0,8 max Độ ẩm tối đa đồng ruộng Lấy max = 80% Độ ẩm giới hạn d−íi cho phÐp βmin = 70 ÷ 80% βmax = 60% MTK = 10.500.2.(0,8 - 0,6) = 2500 (m3/ha) 0.8 VËy víi diƯn tÝch khu v−ên ta cã l−ỵng nớc tới cần = 1000m3 nớc ắ Thới gian tới lần t= a.b.M TK 1000.q. Trong đó: a Khoảng cách vòi phun a = 10m b Khoảng cách đờng ống nhánh b = 10m MTK Møc t−íi thiÕt kÕ MTK = 2500 (m3/ha) η HƯ sè hiƯu Ých t−íi phun m−a: = 0,8 q Lu lợng vòi.( m3/s) q = 0,1 (m3/h) t= 10.10.2500 = 3125(s) = 0,86 (h) 1000.0,1 0,8 ắ Lu lợng đầu vào ống nhánh Qn = nV.q Qn - Lu lợng đầu vào ống nhánh (l/giờ) q - Lu lợng bình quân vòi phun ma ống nhánh q = 0,1(m3/h) nV- Số lợng vòi ống nhánh nV = Qn = 0,1 = 0,2 (m3/h) ắ Tính toán lu lợng đầu vào ống QC = 2.N.Qn Qn - Lu lợng đầu vào ống nhánh (m3/h) N - Số lợng hàng ống nhánh N = QC = 2.2.0,2 = 0,8 (m3/h) Khoa Cơ Điện - 45 - Trờng §HNN I - Hμ Néi .§å ¸n tèt nghiƯp Ngun Thái Học - Lớp TĐH 46 Do diện tích tới nhỏ, chiều dài đờng ống ngắn tổn thất dọc đờng ống không đáng kể ta cã thĨ bá qua tỉn thÊt däc ®−êng èng ắ Xác định tổng cột nớc thiết kế H = Zd - ZS + Hd + HV + Σhf + Σhj Trong ®ã: H Tỉng cét n−íc thiÕt kÕ cđa hƯ thèng t−íi phun m−a( cét n−íc) (m) Zd Cao trình mặt đất vòi phun điển hình (m) Zd = 50 (m) Zv Cao trình mặt nớc mà máy b¬m hót.(m) ZV = 46 (m) Hd ChiỊu cao èng đứng lắp vòi vị trí vòi phun điển hình Hd = 1(m) HV Cột nớc thiết kế đầu vòi phun (m) HV = 0,5 (m) Σhf Tæng tæn thÊt cột nớc đờng dài tính từ van đáy ống hút đến vị trí vòi phun điển hình (m) hf Tổng tổn thất cột nớc cục tính từ van đáy ống hút đến vị trí vòi phun điển hình.(m) H = 50 - 46 + + 0,5 + + = 5,5 (m) ắ Công suất hiệu suất * Công suất thuỷ lực Ntl (công suất hữu ích) bơm công suất dùng để truyền trọng lợng lu lợng Q với cột áp H: Ntl = γ Q.H 1000 (kW) Trong ®ã: γ - Träng lợng riêng chất lỏng (N/m3) tính với nớc = 1000 (N/m3) Q - Lu lợng bơm (m3/s) cã Q = 0,8 (m3/h) = 0,22 10-3 (m3/s) H - Cột áp toàn phần bơm (mH20) Ntl = 75.10-3(Kw) = 75 (W) ắ Công suất đòi hỏi trục bơm cần phải lớn công suất thuỷ lực Ntl bơm phải tiêu hao phần lợng để bù vào tổn thất thuỷ lực, tổn thất ma sát phận làm việc bơm Khoa Cơ Điện - 46 - Trờng ĐHNN I - H Nội Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thái Häc - Líp T§H 46 N= Ntl η = γ Q.H 1000 (kW) < :Hiệu suất toàn phần cđa b¬m ta chän η = 0,8 N = 94(W) chän N = 100 (W) B.) Nh−ng thùc tÕ ngời ta thờng áp dụng phơng pháp tính toán sau Từ điều kiện toán ban đầu dựa vào khả bốc thoát nớc tiềm PET mà ta có nhu cầu nớc tới phụ thuộc vào loại tuỳ thuộc vào thời kỳ sinh tr−ëng cđa c©y WR = Kcr PET = Kcr Qs(0,025Ta + 0,08) 59 Qs Bức xạ tổng cộng ngày tuần Ta Nhiệt độ trung bình ngày tuần 59 Lợng nhiệt cần thiết để bốc 1mm nớc Kcr Hệ số hoa màu ta tra bảng Mặt khác phơng pháp theo Tin học nông nghiệp PGS.TS Nguyễn Hải Thanh chủ biên, NXB khoa học kỹ thuật, 2005 hiệu phơng pháp tới đa lợng nớc tới phù hợp STT Phơng pháp tới Diện tích tới (m2) L−ỵng n−íc t−íi T−íi r·nh 10.000 Kct.PET.10/0,65 T−íi phun ma 10.000 Kct.PET.10/0,85 Vậy theo điều kiện toán ta cã DiƯn tÝch cÇn t−íi: S = 400m2 Rau bắp cải ví dụ thời kỳ thu hoạch ta có Kcr = 0,8 Đo nhiệt độ trung bình ngày hôm trớc Ta = 28 C Đo lợng xạ mặt trời ngày hôm qua là: Qs = 1000 (calo/cm2/ngày) ắ Do lợng nớc cần tới Khoa Cơ Điện - 47 - Trờng §HNN I - Hμ Néi §å ¸n tèt nghiƯp Nguyễn Thái Học - Lớp TĐH 46 Qs(0,025Ta + 0,08) = 59 1000(0,025.28 + 0,08) 10.400 = 4,9 (m3) = 0,8 0,85.10000 59 LNT = 0,8 Căn vào lợng nớc ma thu đợc ngày hôm trớc: LNM ta có lợng nớc cần tới cho ngày hôm sau là: LNCT = LNT - LNM Trong toán ta ví dụ ngày không ma cho nên: LNCT = LNT - Từ ta chọn máy bơm có lu lợng: Q = 1,8 (l/s) Vậy thời gian cần bơm cho máy bơm là: t = LNT/Q = 2713(s) ắ Chọn vòi phun phun hình tròn mang nh·n hiÖu 501-U 1/2” F, M h·ng Naan - Israrel cung cấp với thông số sau: * Lu lợng vòi phun Q = 0,10 - 0,29 m3/h (Chọn Q = 0,2 m3/h) * Đờng kính vòi phun lớn nhất: D = 16m ắ Sơ đồ bố trí vòi phun: Căn vào hớng gieo trồng hớng độ dốc đất tiến hành bố trí theo dạng tổ hợp vòi hình vuông Do đờng kính phun tối đa vòi phun D = 16m diện tích khu vờn S = 400 m2 tiến hành bố trí thành hai đờng ống nhánh chạy song song dọc theo chiều dài khu vờn với khoảng cách hai đờng 10m, khoảng cách hai vòi 10m Do diện tích 400m2 ta cần lắp n = vòi phun có lu lợng dà chọn có dạng nh hình vẽ sau: Khoa Cơ Điện - 48 - Trờng ĐHNN I - H Nội Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thái Học - Lớp TĐH 46 Khi bán kính phun thiÕt kÕ RTK lµ RTK = K R K hệ số (0,7 ữ 0,9) Trong đó: R bán kÝnh phun (8m) Khi ®ã RTK = 0,8 = 6,4m Vì tổng lu lợng đầu đờng ống chÝnh lµ: Q = 4.0,2 = 0,8 (m3/h) (Bá qua tổn thất dọc đờng ống) Mặt khác lu lợng đờng ống có diện tích tiết diện có vận tốc dịch chuyển dòng chất lỏng là: Q = v ω v = Q / ω Mặt khác theo phơng trình Becnuli cho dòng nguyên tố chất lỏng lý tởng chảy ổn định đợc xác định theo c«ng thøc: Z+ P γ + v2 = const g Trong : Z Vị đơn vị trọng lợng chất lỏng so với mặt chuẩn P áp suất mặt khảo sát v Vận tốc dòng chất lỏng g Gia tốc trọng trờng vị trí khảo sát Vậy ta áp dụng công thức vị trí nhng với áp suất thay ®æi ta v 21 P2 v 2 + = Z2 + + Z1 + γ g γ g P1 cã: UP = γ 2.g Q ( ω 2 − ω12 ) VËy thay đổi diện tích tiết diện ống ( Điều chỉnh van) áp suất dòng nớc thay đổi 2.5 Thiết kÕ giao diƯn 2.5.1 PhÇn mỊm thiÕt kÕ giao diƯn a Hệ quản trị sở liệu Với toán đặt phải lựa chọn hệ quản trị sở liệu để có Khoa Cơ Điện - 49 - Tr−êng §HNN I - Hμ Néi §å ¸n tèt nghiƯp Ngun Th¸i Häc - Líp T§H 46 thể quản lý liệu thu thập từ lần tới trớc phục vụ cho lần tới kÕ tiÕp sau VỊ lý thut ta cã thĨ chän nhiều ngôn ngữ nh: Microsoft Foxpro, Microsoft Access Nhng thực tế ngôn ngữ Microsoft Access có nhiều u điểm quản trị CSDL Vì đề tài chọn Microsoft Access làm ngôn ngữ quản trị CSDL - Microsoft Access hệ quản trị CSDL môi trờng Window thành phần Microsoft office hệ quản trị CSDL có sẵn công cụ hữu hiệu tiện lợi đáp ứng đợc đầy đủ yêu cầu cho toán quản lý - Microsoft Access sử dụng đợc tất phơng tiện chế trao đổi liệu động(DDE), nhúng liên kết đối tợng ( OLE ) - Microsoft Access hệ quản trị CSDL quan hệ với đầy đủ chức định nghĩa liệu, xử lý liệu kiểm soát liệu - Microsoft Access cho khả kết suất liệu cho phép thiết kế đợc biểu mẫu báo cáo phức tạp đáp ứng đầy đủ yêu cầu đề Có thể tác động liệu kết hợp biểu mẫu báo cáo tài liệu trình bày kết theo dạng thức chuyên nghiệp b Phần mềm lập trình giao diện Microsoft Visual Basic ngôn ngữ lập trình dụng cụ lập trình sở liệu Multimedia, thiết kế Web lập trình Internet Với Visual Basic ta xây dùng cÊc øng dơng qu¶n lý Nã cã thĨ kÕt nối xử lý liệu từ hệ quản trị sở liệu nh Excel, FoxPro, Access, SQL Server Visual Basic công cụ phát triển ứng dụng hớng đối tợng tức thông qua việc xây dựng thuộc tính, phơng thức để thiết kế trình ứng dụng chạy môi trờng Window Giao diện lập phải đảm bảo: - Giao diện có tính thân thiện, dễ sử dụng ngời vận hành - Có thể theo dõi, giám sát điều khiển toàn trình tới phun ma Khoa Cơ §iÖn - 50 - Tr−êng §HNN I - Hμ Néi Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thái Học - Lớp TĐH 46 - Có thể đa báo cáo lần tới trớc làm sở vận hành lần tới Khi khởi động giao diện điều khiển máy tính phần mạch điều khiển bên hình có cửa sổ: Hình 2-9 Trên cửa sổ có giới thiệu qua số thông tin liên quan đến đề tài đa thông báo hệ thống bận kết nối với phần cứng bên Sau khoảng giây chơng trình tự động chuyển sang cửa sổ: Hình 2-10 toàn công việc giao diện ngời máy làm việc cửa sổ Khi công việc ngời vận hành điền thông số đầu vào nh: Loại đất canh tác, loại trồng, thời kỳ sinh trởng, cách bố trí vòi phun, kiểu vòi loại bơm máy tính liên tục cập nhật thông số từ cảm biến nhiệt, cảm biến lợng xạ mục tín hiệu đầu vào mà đa thông số điều khiển mục T hông số số đầu điều khiển trực tiếp tới mạch lực Theo thông số Diện tích lỗ van cần mở mà ta điều khiển động bớc để điều chỉnh van tiết lu Van làm việc để cung cấp lu lợng nớc tới cho phù hợp Hình 2-9: Cửa sổ khởi động làm việc giao diện Khoa Cơ Điện - 51 - Trờng ĐHNN I - Hμ Néi ... triển ứng dụng hớng đối tợng tức thông qua việc xây dựng thuộc tính, phơng thức để thiết kế trình ứng dụng chạy môi trờng Window Giao diện lập phải đảm bảo: - Giao diện có tính thân thiện, dễ sử dụng. .. đáp ứng đầy đủ yêu cầu đề Có thể tác động liệu kết hợp biểu mẫu báo cáo tài liệu trình bày kết theo dạng thức chuyên nghiệp b Phần mềm lập trình giao diện Microsoft Visual Basic ngôn ngữ lập trình. .. nghiƯp Ngun Th¸i Häc - Líp T§H 46 Hình 2-8: Sơ đồ bố trí vòi phun Q = 0,10 - 0,29 m3/h * Đờng kính vòi phun lớn nhất: D = 16m ắ Sơ đồ bố trí vòi phun: Căn vào hớng gieo trồng hớng độ dốc đất tiến hành