شبیه سازی هیدرولیکی لوله های فرعی (لترال های) آبیاری بارانی

یک برنامه کامپیوتری (مدل) به نام sprinklermod برای طراحی و شبیه سازی هیدرولیکی سیستم های آبیاری بارانی تهیه گردید. در این مقاله به نحوه شبیه سازی توزیع فشار و دبی آبپاش ها در طول لوله های فرعی پرداخته می شود. این مدل قادر به طراحی دو نوع لوله های فرعی (که استفاده از آنها در کشور متداول می باشد) شامل لوله های فرعی با آبپاش های ثابت و با آبپاش متحرک می باشد. نتایج حاصل از شبیه سازی به صورت جدول و یا نمودار روی صفحه مانیتور قابل رؤیت است. این برنامه کامپیوتری توانایی طراحی لوله های فرعی با یک قطر ثابت و یا دو قطر مختلف همراه با شیب طولی یک نواخت و یا غیر یک نواخت را داراست. نمودار درصد تغییرات فشار آبپاش ها به ازاء قطرهای داخلی مختلف لوله فرعی توسط مدل قابل ترسیم است. از فرمول هیزن- ویلیامز برای انجام محاسبات مربوط به افت اصطکاکی استفاده شد. پارامترهای ورودی مدل شامل نوع لوله فرعی، فشار و دبی متوسط کارکرد آبپاش ها، فواصل قرارگیری آبپاش ها، فاصله اولین آبپاش تا ابتدای لوله فرعی، تعداد آبپاش ها، ارتفاع پایه آبپاش، ضریب افت اصطکاکی هیزن- ویلیامز و شیب طولی یا رقوم ارتفاعی لوله فرعی در محل هر آبپاش می باشد. شبیه سازی هیدرولیکی لوله فرعی به گونه ای صورت می گیرد که میانگین فشار و یا دبی آبپاش ها برابر با فشار و یا دبی متوسط کارکردی که توسط کاربر برای آبپاش ها تعیین شده، گردد. شبیه سازی لوله های فرعی با استفاده از روال های تکراری انجام پذیرفت. از روش حل عددی نیوتن- رافسون برای محاسبه فشار هر یک از آبپاش ها در لوله های فرعی با آبپاش متحرک استفاده گردید. برای ارزیابی مدل، نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج طراحی کلاسیک مورد مقایسه قرار گرفت. از آن جایی که معادلات لازم برای طراحی کلاسیک لوله های فرعی با آبپاش متحرک در منابع علمی ارائه نشده است، روابط مورد نیاز استخراج گردید. میانگین قدرمطلق درصد اختلاف نتایج محاسبه فشار مورد نیاز در ابتدای لوله های فرعی با آبپاش های ثابت با شیب های مختلف با یک قطر ثابت و دو قطر مختلف به ترتیب 3/0 و 7/0 درصد و در مورد لوله های فرعی با آبپاش متحرک برابر با 1/0 درصد به دست آمد.