Mikro sulama sistemlerini oluşturan elemanların teknik özelliklerinin ve bu sistemlerdeki sürtünme kayıplarının belirlenmesi üzerine bir araştırma /
Yazar: VEDAT DEMİR
Danışman: PROF.DR. ERDOĞAN UZ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1997
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Sulama sistemleri = Irrigation systems ; Sürtünme = Friction ; Tarım makineleri = Agricultural machinery

Özet:
IV ÖZET MİKRO SULAMA SİSTEMLERİNİ OLUŞTURAN ELEMANLARIN TEKNİK ÖZELLİKLERİNİN VE BU SİSTEMLERDEKİ SÜRTÜNME KAYIPLARININ BELİRLENMESİ ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA DEMİR, Vedat Doktora Tezi, Tarım Makinaları Bölümü Tez Yöneticisi: Prof.Dr. Erdoğan UZ Kasım 1997,211 sayfa Bu araştırma, yerli yapım ve ülkemize ithal edilen yabancı yapım mikro sulama elemanlarının değişik işletme koşullarındaki teknik özelliklerinin, yapım farklılığı değerlerinin, mini yağmurlama ve mikro jet sulama başlıklarında eş su dağılım değerlerinin belirlenmesi amacıyla gerçekleştirilmiştir. Ayrıca mikro sulama elemanlarının yer aldığı laterallerdeki sürtünme kayıplarının belirlenmesi ve bu elemanlarla eş bir su dağılımını sağlayacak en uygun lateral uzunluklarının ortaya konması da amaçlanmıştır. Çalışmada, ülkemizde yaygın olarak kullanılmakta olan farklı yapım özelliklerine sahip, on adet damlatıcı ile onbeş adet mini yağmurlama başlığı, iki adet mikro jet sulama başlığı olmak üzere onyedi adet başlık ele alınmıştır. Denemeye alınan sulama elemanlarının teknik özelliklerini ve bu elemanların yer aldığı laterallerde meydana gelen sürtünme kayıplarını belirleyebilmek amacıyla deneme laboratuvarında oluşturulan çeşitli deneme düzenlerinden yararlanılmıştır. Çalışmada ele alınan damlatıcıların aynı tipten 30 adetinin debileri, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5 ve 3,0 bar olmak üzere altı farklı çalışma basıncında, mini yağmurlama ve mikro jet sulama başlıklarının debileri ile su dağılım değerleri ise 1,5, 2,0, 2,5 ve 3,0 bar olmak üzere dört farklı çalışma basıncında ölçülmüştür. Damlatıcıların yer aldığı laterallerde ve mini yağmurlama ile mikro jet sulama başlıklarının belirli aralıklarla yerleştirilerek kullanıldığı laterallerde meydana gelen sürtünme kayıp yükseklikleri, değişik akış hızlarında piyezometre tüpleri yardımıyla ölçülmüştür.V Çeşitli çalışma koşullarında laboratuvarda yapılan denemeler sonucunda bulunan değerler yardımıyla, damlatıcıların, basınç-debi ilişkileri ile bu ilişkilere ait eşitlikler ve yapım farklılığı özellikleri belirlenmiştir. Mikro sulama başlıklarının, basınç-debi ilişkileri ile bu ilişkilere ait eşitlikler ve ıslatma çapları saptanmıştır. Ayrıca sulama başlıklarının tekil ve farklı tertip aralıklarındaki çalışma durumlarında Christiansen eşdağılım katsayısı (Cu), eş su dağılımı (DU) ve su dağılım karakteristiği (DC) değerleri QBASIC programlama dilinde hazırlanan bir program yardımıyla belirlenmiştir. Ayrıca denemeye alınan sulama elemanlarının yer aldığı her bir lateral için, Darcy-Weisbach sürtünme faktörü değerleri ile Reynolds sayılan arasındaki ilişkilere ait eşitlikler belirlenmiştir. Belirlenen bu eşitlikler, Darcy-Weisbach sürtünme kaybı eşitliğinde yerine konularak, her bir lateral için genel sürtünme kayıp eşitlikleri ve ardısıra gelen damlatıcı ve başlık aralıklarında debiye bağlı sürtünme kayıp eşitlikleri ortaya koyulmuştur. Çalışmada ele alınan sulama elemanlarının denemelerle belirlenmiş olan, basınç-debi ilişkilerine ait eşitlikleri ile bu elemanların yer aldığı laterallerdeki sürtünme kayıp eşitlikleri kullanılarak, farklı çalışma basınçları ve eğim dereceleri için eş su dağılımını sağlayacak optimum lateral uzunlukları, QBASIC programlama dilinde hazırlanan bir program yardımıyla hesaplanmıştır. Program çıktılarından yararlanarak, ülkemizde yaygın olarak kullanılan damla sulama laterallerinin farklı çalışma basınçları ve eğim dereceleri için eş su dağılımını sağlayacak (Cu>97,5 veya qdeğişim<0,10 ve Cu>95,0 veya qdeğişim<0,20) optimum lateral uzunlukları çizelgeler halinde verilmiştir. Benzer şekilde mini yağmurlama ve mikro jet sulama başlıklarının değişik aralıklarla yerleştirildiği 16,0 ve 25,0 mm dış çaplı laterallerde farklı çalışma basınçları ve eğim dereceleri için, uygulamada pratik kullanımlar açısından kolaylık sağlaması nedeniyle eş su dağılımını sağlayacak (Cu>97,5 veya qdegişim<0,10) optimum lateral uzunluklarındaki başlık sayılan çizelgeler halinde verilmiştir. Hazırlanan bu çizelgelerin, çalışmada ele alınan mikro sulama elemanları kullanılarak söz konusu koşullar için yapılacak projelendirmelerde büyük kolaylık sağlayacağı söylenebilir. Anahtar kelimeler : Mikro sulama, damla sulama, damlatıcı, mini yağmurlama, mikro jet, eş su dağılımı, eşdağılım, sürtünme kaybı.

Abstract:
VI ABSTRACT A RESEARCH ON THE DETERMINATION OF THE TECHNICAL PROPERTIES AND THE FRICTTONAL LOSSES OF THE COMPONENTS USED IN MICRO IRRIGATION SYSTEMS DEMİR, Vedat Ph.D. in Department of Agricultural Machinery Supervisor: Prof. Dr. Erdoğan UZ November 1997, 211 pages The objective of this research was to determine the technical properties, manufacturing variations and the uniformity of water distribution of the domestic and imported micro jet and mini sprinklers. In addition to the above mentioned main objective, the determination of frictional losses and the optimum lateral length of the components used in micro irrigation systems was also aimed. In this study, 10 emitters and the total of 17 sprinklers consisting of 15 mini sprinklers and 2 micro jet were considered. The above mentioned emitters and sprinklers were the ones that are widely used in our country that have different manufacturing features. An experiment setup was used for the determination of technical properties and the lateral frictional losses of the micro irrigation components. The discharge rate of the same type of 30 emitters was measured at 6 various operating pressures being 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0 bar while the same measurement was achieved at 4 various operating pressures being 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0 bar for micro jet and mim" sprinklers. The frictional losses in laterals designed to place emitters, micro jet and mini sprinklers at certain distances were measured using piezometric tubes at various flow rates.VII Upon conducting various experiments under the controlled laboratory conditions and using the data collected, pressure-discharge rate relationships, equations and manufacturing variations for the emitters were determined. The pressure-discharge relationships, equations related to the pressure-discharge rate and wetted diameter were also determined for mim" sprinklers used. Christiansen uniformity coefficient (Cu), distribution uniformity (DU) and distribution characteristics (DC) were obtained using a program written in QBASIC for the single (non-overlapping) and various overlapping types of operating conditions. In addition, the relationship between the Darcy-Weisbach friction factor and Reynolds number was found for each lateral used. These relationships were then used in Darcy-Weisbach equation to determine the general frictional losses equations. The frictional losses equations in the sequential emitters and sprinklers as a function of discharge were also obtained. The experimental pressure-discharge rate and frictional losses equations of this study were also used to calculate the optimum lateral lengths that would supply uniform water distribution at various operating pressures and slopes conditions using a program written in QBASIC. Using the results from the program, the optimum lateral lengths that will result in uniform water distribution (Cu>97,5 or Vana^^lO and Cu^95,0 or qvariation<0,20) at various operating pressures and slopes were tabulated. The same determination in order to find the number of sprinklers for optimum lateral lengths at various operating pressures and slopes for a uniform water distribution (Cu>97,5 or qvanation^lO) was also made for the micro jet and mini sprinklers when they were located at various distances on laterals of 16 and 25 mm diameter. It is believed that the tables prepared will help the projection of micro irrigation components to be used under the given conditions as stated in the tables. Key words: Micro irrigation, drip/trickle irrigation, emitter, mini sprinkler, micro jet, water distribution, uniformity, friction loss