HIDRAULIKA_3

Öntözőrendszerek tervezése

László Ormos

Laterálisok

A laterális hidraulikus gradiense olyan, mint egy egyenletes osztásközű, több kiömlő nyílású csőé.

A laterális jellemzője: csökken a vízkibocsájtás a laterális mentén.

Veszteségszámítás lépései:1. kiömlő nyílások nélküli cső veszteségeinek

számítása,2. Az eredmény szorzása az F tényezővel, amely a

kiömlő nyílások n számától függ.

Jellemzők:• az átlagos nyomás (ha ) egyenlő az öntözőberendezés

működéséhez szükséges (hs ) nyomással,• az elsőt öntözőberendezés a belépő nyílástól fél

osztásnyi távolságban helyezkedik el, amint az ábrán látható:

• a veszteségek háromnegyede a laterális első kétötödén keletkezik.

Laterálisok

d d

d/2

gerincvezetéklaterálisok

Laterálisok

Egy 360x360m sík felületet öntözünk kézi telepítésű alumínium laterálissal (C=140). A gerincvezeték a terület közepén van. A felhasznált öntöző berendezés Naan 233/92 esőztető 4,5mm-es fúvókával, a szükséges nyomás hs=25m2.5bar,a térfogatáramlás qs=1,44m3/hr. A szórófejek közötti távolság d=12m, az első szórófej 6m-re van a laterális beömlő nyílásától. A szórófej csatlakozó tömlője 0,8m hosszú, átmérője pedig ¾”.Mekkora legyen a laterális átmérője? Mekkorának kell lenni a laterális belépő nyomásának?

Laterálisok

1. Az elrendezés

2. A szórófejek száma:

d

Lns

lat

360 m

360

mgerincvezeték

late

rális

pcsm

m15

12

180

Laterálisok

3. A laterális hossza:

4. A térfogatáramlás:

5. A maximális veszteség (20%) az egész területre:

2)1( ddnL

sslat

qnQ su

hh s

100

%20max

mmm 17461214

hm

hm 33

6,2144,115

mm 525100

20

Nyomásesés a laterálison

Laterálisok

2” alumínium cső hidraulikus gradiense tábláza alapján J=165‰.

6. A 2” sima aluminium cső vesztesége:

7. Veszteség 15 szórófej eseté, amikor F15=0,363:

Mivel hf hmax a laterális átmérője kicsi.

1000

latL

hJ

Fhh f 15

1000latLJh

mm

71,281000

174165 000

mm 42,10363,071.28

Laterálisok

3” alumínium cső hidraulikus gradiense tábláza alapján J=25‰.8. A 3” sima alumínium cső vesztesége

9. Veszteség 15 szórófej esetén, amikor F15=0.363:

Mivel hf hmax a laterális megfelelő átmérőjű.

A maradék veszteség hf és hmax különbsége:

1000LJh lat

Fhh f 15

mm35,4

1000

17425 000

mm 579,1363,035,4

mmmhh f 421,3579,15max

Laterálisok

A laterális hu belépő nyomása

ahol • hu a laterális belépő nyomása,• hs az öntözőberendezés működéséhez szükséges nyomás,• hf veszteség a laterális mentén,• hr veszteség a laterálist az öntözőberendezéssel (szórófejjel) összekötő vezetéken. 10. A szükséges nyomás a 3” laterális beömlő csatlakozásánál a

következő:

hhhh rfsu 4

3

hhhh rfsu 4

3 m98,268,0579,14

325

Laterálisok

Lejtős terület öntözéseA laterális lejtős felületen van lefektetve, szintkülönbség van a két vége között. A szükséges belépő nyomás:

ahol

az emelkedő magasságkülönbsége,

a lejtő magasságkülönbsége.

24

3 zhhhh rfsu

2

z

2

z

Laterálisok

Az előző példa alapján számoljunk 2% lejtővel és 2% emelkedővel.1. A magasságkülönbség a laterális két vége között:

2. Belépő nyomás a 2% lejtő menti csövön

3. Belépő nyomás a 2% emelkedő menti csövön:

1002 Lz lat

24

3 zhhhh rfsu

mmmmmhu 244,25

2

48,38,0579,1

4

325

24

3 zhhhh rfsu

mmmmmhu 724,28

2

48,38,0579,1

4

325

mm 48,3100%2

174

LaterálisokA „20%-os szabály”Ha biztosítani akarjuk, hogy egy táblán belül a térfogatáramlás eltérés az öntözőberendezések között 10%-on belül maradjon, akkor a nyomáskü-lönbség legfeljebb 20% lehet.A nyomás és a térfogatáramlás közötti összefüggés a következő:

aholQ a térfogatáramlás,C, K a felhasznált öntözőberendezésre jellemző állandók,A az öntözőberendezés kiömlő keresztmetszete,H a nyomás,x az öntözőberendezés áramlási viszonyaitól függő kitevő; általában x=0,5 esőztető berendezések esetén, x=0 áramlásszabályozós vízkibo-csátó berendezésre, x=0,5 turbulens áramlású (pl. labirint csatornás) vízkibocsátó berendezések estében, x<0,5 a kis vízkibocsátású beren-dezéseknél, és x=1 a lamináris áramlású öntözőberendezéseknél.

xHKHgACQ 2

Laterálisok

Az a kérdés, mekkora a kijuttatott vízmennyiség várható aránya a laterális két végén csatlakozó esőztető között, ha a a laterális cső hidraulikus gradiense 20%?1. A térfogatáramlás:

2. Ha mindkét szórófej K állandója egyenlő, és a nyomáskülönbség 20%, a vízkibocsátás aránya:

, és mivel

HKQ

H

H

HKHK

Q

Q

1

2

1

2

1

2

12 8,0 HH

%9089,08,08,0

1

1

1

2 H

H

Q

Q

Laterálisok

A PE laterálisra n=10 mikro-esőztető csatlakozik ds=10m távolságra egymástól. Az esőztető vízkibocsátása qs=120 l/h hs=20m nyomásnál. Az emelőmagasság hr=0,15m. Mekkora legyen a laterális átmérője?1. A laterális hossza:

2. Térfogatáramlás a laterálison:

3. A megengedett legnagyobb nyomásesés a laterális mentén:

2

1 ddnL

sslat

1000

qnQ su

[ ]h

%h smax 10020=Δ

mmm 95

2

1010110

hmh

l3

2,11000

12010

mm 4202,0

Laterálisok4. A hidraulikus gradiens 20mm átmérőjű PE csőre Q=1,3m3/h esetén

J=19%, az áramlási együttható pedig F10=0,384.

Mivel hf>hmax, nagyobb átmérőjű csőre van szükség.

5. Legyen a csőátmérő 25mm. A PE cső hidraulikus gradiense J=6,2% Q=1,2m3/h térfogatáramnál.

Mivel hf<hmax, a csőátmérő megfelelő.

100LJh lat

hFh f 10

100LJh lat

hFh f 10

mm05,18

100

95%19

mm 93,605,18384,0

mm89,5

100

95%2,6

mm 261,289,5384,0

Laterálisok

6. A szükséges nyomás a laterális beömlő csonkján:

hhhh rfsu 4

3 mmmm 846,2115,0261,24

320

Szakirodalom

•Kenyon, S. (1979): „Hydroponics for the Home Gardener”. Van Norstrand Reinhold Ltd., Toronto, ISBN 0-442-29700-9•Dr. Avidan, A.(1995):”Soil-Water-Plant Relationship”. Ministry of Agriculture Extension Service (Irrigation Field service), CINADCO,Ministry of Foreign Affairs, MASHAV, Israel•Sapir, E.-Dr. E. Yagev (1995):”Drip Irrigation”. Ministry of Agricul-ture and Rural Development, CINADCO, Ministry of Foreign Affairs, MASHAV, Israel•Tóth Árpád (1996):”A XXI.század öntözőrendszerei”. Visionmaster kiadó, ISBN 963 219 997 9•Azenkot, A.(1998):”Design Irrigation System”. Ministry of Agricul-ture Extension Service (Irrigation Field service), MASHAV Israel•Sapir, E.-Dr. E. Yagev (2001):”Sprinkler Irrigation”. Ministry of -culture and Rural Development, CINADCO,Ministry of Foreign Affairs, MASHAV, Israel•Eng. Nathan, R. (2002):”Fertilization Combined with Irrigation (Fertigation)”. Ministry of Agriculture and Rural Development, CINADCO,Ministry of Foreign Affairs, MASHAV, Israel