Черноволов Василий Александрович, Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВО Донской ГАУ (РФ, г. Зерноград, ул. Ленина, 21), Доктор технических наук, профессор
Chernovolov Vasiliy Alexandrovich, Azov-Black Sea Engineering Institute of FSBEI HE Don State Agrarian University (21 Lenin st., Zernograd, Russian Federation), Doctor of Technical Sciences, professor
Кравченко Людмила Владимировна, Донской государственный технический университет (344000 Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, д. 1), Доктор технических наук, доцент
Kravchenko Ljudmila Vladimirivna, Don State Technical University (1st Gagarin Square, Rostov-on-Don, Russian Federation), Doctor of Technical Sciences, Associate professor
Литвинов Владимир Николаевич, Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВО Донской ГАУ (РФ, г. Зерноград, ул. Ленина, 21), Кандидат технических наук, доцент
Litvinov Vladimir Nikolaevich, Azov-Black Sea Engineering Institute of FSBEI HE Don State Agrarian University (21 Lenin st., Zernograd, Russian Federation), Candidate of Technical Sciences, Head of the Thermal Engineering and Information Management Systems department
Никитина Алла Валерьевна, Южный Федеральный Университет (347928, Россия, Ростовская область, г. Таганрог, пер. Некрасовский, 44), Доктор технических наук, профессор
Nikitina Alla Valeryevna, Southern Federal University (Chekhov str., 2, Taganrog, Russian Federation), Doctor of Technical Science, Associate professor
Филина Алёна Александровна, Научно-исследовательский центр супер-ЭВМ и нейрокомпьютеров (347900, Россия, Ростовская область, г. Таганрог, пер. Итальянский, дом 106), Кандидат технических наук, научный сотрудник
Filina Alena Aleksandrovna, Supercomputers and Neurocomputers Research Center, Co Ltd. (Italyansky lane, 106, Taganrog, Russian Federation), Candidate of Technical Science, Researcher
Статья посвящена разработке модели процесса дождевания, находящейся в отношении вероятностного подобия к моделируемому процессу, численная реализация которой позволяет выполнить расчет матрицы доз полива в зоне дождевания, или на зачётной площадке. Исследование выполнено с применением системного анализа и вероятностного моделирования. Равномерность распределения жидкости по площади до 2004 года на основании РД 10.11.1–9-89 оценивали коэффициентом эффективного полива, коэффициентом недостаточного полива, коэффициентом избыточного полива. После введения межгосударственного стандарта ИСО 7749-2-2004 – коэффициентом Христиансена. Разработаны новые математические модели и программное обеспечение для вероятностного моделирования процесса дождевания. При построении модели использовались теорема о совмещении событий и теорема А.М. Ляпунова. Для примера был проведен анализ работы двенадцати дождевальных аппаратов. Представленный вычислительный эксперимент выполнен для оптимизации позиционирования аппаратов по критериям равномерности орошения и по коэффициенту полноты учета воды, попадающей на зачетную площадку. Обсуждение и заключения. Полученные результаты могут быть использованы в процессе оптимизации размещения аппаратов на машинах «Волжанка» и «Днепр». Вероятностные математические модели процесса дождевания позволяют оптимизировать позиционирование аппаратов по критериям равномерности орошения. Программы моделирования распределения воды аппаратами с четырех позиций применимы только при расстоянии между позициями большем радиуса зоны дождевания. Показатели равномерности орошения при этом не соответствуют агротехническим требованиям. Оптимизация позиционирования аппаратов по двенадцати позициям дает отличные показатели по равномерности орошения. Программы и методики оптимизации, использованные при исследовании, применимы для оптимизации процессов распределения других жидкостей в агротехнологиях, например для распределения пестицидов.
The article is devoted to the development of a sprinkling process model that is in relation to the probabilistic similarity to the simulated process, the numerical implementation of which allows to calculate the matrix of irrigation doses in the sprinkling area, or at the test site. The study was performed using system analysis and probabilistic modeling. The uniform distribution of fluid over the area until 2004 was estimated by the RD 10.11.1–9-89 by the effective irrigation coefficient, in-sufficient irrigation coefficient, and excessive irrigation coefficient. After the introduction of the interstate standard ISO 7749-2-2004 it is estimated by the Christiansen coefficient. New mathematical models and software were designed for probabilistic modeling of the sprinkling process. In constructing the model, the event combining theorem and the Lyapunov theorem were used. As the example, analysis of the operation of twelve sprinklers was carried out. The presented computational experiment was performed to optimize the positioning of the apparatuses according to the criteria of irrigation uniformity and the coefficient of ac-counting completeness of water, which falls on the test site. The obtained results can be used in the process of optimizing the placement of vehicles on «Volzhanka» and «Dnepr» machines. Probabilistic mathematical models of the sprinkling process make it possible to optimize the positioning of apparatuses according to the criteria of uniform irrigation. The programs for modeling water distribution by devices from four positions are applicable only when the distance between the positions is greater than the radius of the sprinkling zone. Irrigation uniformity indicators do not meet agrotechnical requirements. Optimization of the positioning of the apparatus in twelve positions provides excellent indicators for irrigation uniformity. The optimization programs and techniques that were used in the study are applicable to optimize the distribution of other liquids in agricultural technologies, for example, for the distribution of pesticides.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.