بررسي آزمايشگاهي افت فشار موضعي شيرهاي خودكار در سامانه هاي آبياري باراني كلاسيك ثابت با آبپاش متحرك

Laboratory investigation of quick coupling valves minor head loss in solid set sprinkler systems

يكي از عوامل پايين بودن فشار آبپاش در سامانه هاي آبياري باراني، مربوط به تخمين نادرست افت فشار موضعي در شيرهاي خودكار مي باشد. به منظور بررسي افت فشار موضعي و ضريب افت فشار شيرهاي خودكار، يك مطالعه آزمايشگاهي در سال 1393 و مطابق با استانداردهاي بين المللي ISO 9644و ISO 4059انجام شد. براي اين منظور 75 عدد شيرخودكار، متعلق به 15 كارخانه و از جنس چدن، پليمر و آلومينيوم، در سه اندازه 1، ۱/۵ و 2 اينچ انتخاب و مورد آزمايش قرار گرفتند. براي هر نمونه شيرخودكار، افت فشار موضعي در پنج دبي شامل دبي حداكثر و حداقل و سه دبي مياني اندازه گيري شد. نتايج نشان داد كه اختلاف قابل توجه در ميزان افت فشار شيرهاي خودكار مشابه وجود دارد و اين اختلاف عمدتاً ناشي از كيفيت ساخت مي باشد. متوسط افت فشار موضعي شيرهاي خودكار 1 اينچ، در دبي هاي آزمايش حداقل و حداكثر به ترتيب۰/۴۶ و ۱۰/۲۳ متر؛ ۱/۵ اينچ به ترتيب ۰/۶ و ۴/۳۱ متر و 2 اينچ به ترتيب ۰/۲۱ و ۱/۷۶ متر به دست آمد. ميزان افت فشار در دبي هاي پايين به مقادير افت فشار موجود در كاتالوگ نزديك بود؛ اما در دبي هاي بالا، افت فشار اندازه گيري شده بيشتر از مقادير پيشنهادي در كاتالوگ بود. ضريب افت فشار موضعي 73 شيرخودكار اندازه گيري شده در دامنه ۷/۲۶ تا ۹/۷۹ به دست آمد. درحالي كه بر اساس استانداردها و ضوابط آبياري تحت فشار، ضريب افت فشار شيرخودكار بايد در دامنه 2 تا 2/2 باشد. نتايج اين مطالعه نشان داد كه افت فشار موضعي شيرهاي خودكار قابل ملاحظه بوده و مي تواند يكي از عوامل مهم پايين بودن فشار در سامانه هاي آبياري باراني باشد.

One of the main reasons for sprinklers، low pressure in sprinkler irrigation systems is related to incorrect estimate of quick coupling valves، minor (local) head losses. In order to measure the quick coupling valves، minor head losses، a laboratory study was conducted in accordance with ISO 9644 and ISO 4059 international standards during year 2014. Seventy-five quick coupling valve samples were selected from fifteen manufacturers، and made of three materials of cast iron، aluminum and polymer within three sizes comprised of 1، 1.5 and 2 inch. They were tested in terms of head loss. For each sample، the minor head losses were assessed using five flow rates including the maximum، minimum as well as three intermediate flow tests. Results indicated that، there are significant differences in the minor head loss values of similar quick coupling valves due mostly to manufacturing quality. Based upon the obtained results، the average minor head losses of 1 inch quick coupling valves obtained within the maximum vs. minimum flow rates were 0.46 and 10.23 m، respectively. As for 1.5 inch they were recorded 0.60 and 4.31 m، respectively، whereas for 2 inch، the figures were 0.21 and 1.76 m. Head loss values for low level flows were close to those given in their catalogues. But as for high flows، the head loss was recorded higher than those in the catalogue values. The head loss coefficients (K) of seventy-three quick coupling valve samples were recorded in the range of 7.26 to 9.79. However، based on the standards and criteria of pressurized irrigation systems، the minor head loss coefficients of quick valves should stand in the range of 2 to 2.2. The results finally indicated that the head loss related to quick coupling valves is high and that can be an important cause of low pressure in sprinkler irrigation systems.