4 ỨNG DỤNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI PHUN
4.3.1 Kết quả ứng dụng 1
Sau khi xây dựng và lắp đặt xong, hệ thống đi vào vận hành từ ngày 21/3 08/4/2009: thời gian thực nghiệm 15 ngày (trừ Chủ nhật); tổng số lần tưới là 13 lần; mỗi ngày tưới một lần trong thời gian 30 phút; lượng nước tưới mỗi lần 1m3 trên diện tích 120m2 ( 8,33l/m2).
Kết quả đo đạc tại hiện trường đối với hai loại đầu phun cĩ đường kính lỗ vịi 3mm và 4mm, sử dụng hệ số xốy S = 1,2 và áp lực làm việc là 2,0bar về các thơng số hình học của dịng phun, phân bố cường độ mưa và độđồng đều khi tưới được thể hiện trong các bảng PL4.1 PL4.6 (phụ lục 4).
Để cĩ thể đánh giá kết quả ứng dụng mơ hình hệ thống tưới phun, thực nghiệm đã sử dụng đầu phun 098 (hình 4.4) để so sánh về chỉ tiêu phân bố cường độ mưa. Thực nghiệm được tiến hành trong cùng một điều kiện như nhau: đường kính lỗ vịi
d = 4mm; áp lực phun p = 2,0bar.
Đầu phun mưa 098 là loại đầu phun ngẫu lực, được chế tạo bằng nhựa, cĩ kết cấu đơn giản. Nguyên tắc vận hành của đầu phun này là dịng nước phun ra cĩ áp lực lớn va đập vào lá kim loại được đặt trên trục thẳng đứng, do vậy làm quay lá kim loại và tạo thành các hạt mưa bắn ra xung quanh.
Kết quả đo đạc tại hiện trường đối với đầu phun 098 cĩ đường kính lỗ vịi 4mm và áp lực làm việc là
2,0bar về các thơng số hình học của dịng phun, phân bố cường độ mưa và độđồng đều khi tưới được thể hiện trong các bảng PL4.3 và PL4.6 (phụ lục 4).
Đồ thị so sánh về sự phân bố cường độ mưa của đầu phun tạo xốy và của đầu phun 098 được biểu diễn ở hình 4.5. So sánh giữa hai kết quảđo đạc thực nghiệm của đầu phun tạo xốy và đầu phun 098 nhận thấy rằng:
Hình 4.5 Đồ thị so sánh phân bố cường độ mưa
của đầu phun tạo xốy và đầu phun 098
Trong cùng một điều kiện bố trí thực nghiệm như nhau (d = 4mm và p = 2,2bar), phân bố cường độ mưa của đầu phun xốy cho kết quả đồng đều từ tâm vịi phun tới biên của dịng phun hơn so với đầu phun 098, nhưng đầu phun 098 lại cho bán kính phun mưa rộng hơn do gĩc phun ban đầu lớn hơn (450 so với 31,50).
Biên dạng phân bố cường độ mưa của hai loại đầu phun cho thấy là tương đồng. Điểm đáng chú ý là đối với đầu phun 098, dịng phun rối cĩ áp lực cao được phun ra va đập vào lá kim loại tạo mưa và tạo ra ngẫu lực làm quay lá kim loại, mà khơng sử dụng hiệu ứng xốy. Do đĩ, phân bố cường độ mưa và độ thơ của hạt mưa
Hình 4.4 Hình dạng
của đầu phun 098 thấp hơn so với đầu phun tạo xốy sử dụng trong mơ hình ứng dụng, lượng mưa tập trung nhiều ở tâm vịi phun. Qua đĩ cĩ thể khẳng định lợi ích của việc ứng dụng hiệu ứng xốy trong kỹ thuật tưới phun về sự phân bố cường độ mưa và độ thơ của hạt mưa.
Các thơng số kỹ thuật của dịng phun và các chỉ tiêu khác của đầu phun tạo xốy và đầu phun 098 được tĩm tắt trong bảng 4.7.
Bảng 4.7 Các thơng số kỹ thuật của đầu phun tạo xốy và đầu phun 098 TT Thơng số Đầu phun xốy Đầu phun 098
1 Đường kính lỗ đầu phun d [mm] 4 4
2 Bán kính phun Rmax [m] 3,30 3,85
3 Chiều cao dịng phun Hmin [m] 1,50 1,40
4 Lưu lượng nước qua vịi Q [l/ph] 4,66 5,70
5 Độ đồng đều CU [%] 88,41 79,70
6 Tổng lượng nước tưới W [l/m2] 104 127
7 Điện năng tiêu thụ P [kWh/tháng] 4,63 4,63
Ghi chú: Chỉ tiêu tổng lượng nước tưới và nguồn điện năng tiêu thụ được tính bình quân cho một tháng tưới 25 lần
Qua kết quả tổng hợp ở bảng 4.7 rút ra được một số nhận xét như sau:
Các thơng số hình học như bán kính dịng phun, chiều cao dịng phun, lưu lượng nước qua vịi và độ đồng đều khi tưới của đầu phun xốy là phù hợp với kết quả tính tốn lý thuyết và thực nghiệm trước đây.
Tổng lượng nước tưới bình quân trong một tháng (tưới 25 lần) của đầu phun xốy tiết kiệm hơn một chút so với đầu phun 098. Tiêu chí này được đánh giá dựa trên khả năng hấp thụ của đất và khơng tạo ra dịng chảy mặt.
Vì sử dụng chung động cơ điện cho cả hai loại đầu phun nên khơng so sánh được về tiêu chí nguồn điện năng tiêu thụ. Tuy nhiên, đầu phun xốy cĩ ưu điểm nổi trội hơn là cho độ đồng đều khi tưới cao hơn nhiều. Ngồi ra, do được chế tạo bằng đồng nên cĩ độ bền cơ học cao hơn hẳn so với đầu phun 098 được chế tạo bằng nhựa.