重新设计的自动喷水灭火



一队bt365手机的工程师已经描述了控制水的软管流,与全球农业系统意义的发现的一种新方法。他们的研究发表在 机械设计杂志,可以减少用于灌溉喷头脉动的能源需求。

“食品及其与水的关系是世界上最大的问题之一,”若尘,王茜,在bt365手机塔塔中心技术和设计前博士后谁现在是加州大学伯克利分校的博士后说。 “有对节约金钱,节约资源高效灌溉技术显然需要。”

王共同撰写的论文有三个研究人员在工程机械的bt365手机的部门:研究生刘淑英,博士生和塔塔同胞pulkit shamshery,和助理教授阿莫斯冬天。

他们提出的模型可能是在发展中国家,那里的许多农民耕种小块土地,不可靠的接入电网特别有用。这些农民依靠太阳能或柴油动力打水灌溉。

“如果你带下来的灌溉系统,这意味着农民可以买一个小的太阳能电池板,还是少用柴油的能源需求,”王说。 “一切变得更便宜,更方便。”

补偿压力

研究人员集中研究称为八哥电阻装置,其是柔性管作为施加压力坍塌上。此装置被指出其相似于人的呼吸,并已被用于模拟在肺和呼吸道流动。

“但是,”王说,“它从来没有被应用到农业的压力补偿的流量控制系统。”

团队创建了引入的针阀,其允许两个关键变量的独立控制的实验八哥电阻架构:激活的压力和流速。我们的目标是一种称为压力补偿现象,其中一个稳定的流率可以被维持,不管压力差。

“激活压力的关键是能源消耗,”王说。 “传统的电阻器具有以实现激活压力,约1巴的较高水平,以激活压力补偿机构。这需要大量的泵浦功率的“。

该球队的实验表明,使用橡胶管,以取代现有八哥电阻设计的隔膜可以通过减少90%所需的启动压力。

“其结果是,旺说,‘农民可以使用更小的泵和较小的太阳能电池板,以提供激活压力’。

它们放置在针阀在一个关键时刻在系统中,其中,与橡胶管一起,它充当了串联电阻器的水流的一部分。使用不同的管的长度和厚度,他们发现,调节针阀改变了流量,但没有改变到“激活”系统所需要的最小压力。他们的论文描述了定量预测,这两个变量的这种分离的第一数学模型。

这意味着他们的设备可以更容易地优化灌溉系统为各种设置。

“我们可以设计使用给定的管材料和几何形状的致动压力,并且通过调节针型阀,水可以被应用于以不同的流速不同的作物,”王说。

必要的脉动洒水喷头 - - 这个新八哥电阻可以为一个高流速来优化,同时将压力补偿现象还使得管振荡,这使得它的自然脉动质量。

旺解释,“传统的喷洒器使用弹簧加载的臂冲击流速。即浪费能源和能源是有成本的。此设备本身提供脉动“。

充分利用全球专业知识

该项目已经发展了球队与耆那教灌溉系统,一家跨国公司,总部设在贾尔冈,印度,所提供的资金,技术知识和市场经验的伙伴关系。研究人员在冬天的齿轮实验室已与耆那教的一些有关水和农业项目合作。

“Jain是A $ 1十亿的收入与公司的小规模农户,包括他们的客户的80%-90%,”王说。 “他们能在这个空间比其他公司更好的商业化农业项目。”

他指出,耆那教的指导和能力进行实地测试原型有助于保持八哥的电阻器项目在正确的轨道上。

“能够测试这种架构与耆那帮助我们确定它在自动喷水灭火系统的潜力。现在,我们有我们的工作产生影响的好机会。”

这项研究是由Jain Irrigation公司系统和技术和设计bt365手机塔塔中心资助。