[发明专利]一种单喷头从平面到非均匀坡面的水量分布转化方法

权利要求书

1.一种单喷头从平面到非均匀坡面的水量分布转化方法，其特征在于，其方法包括：

基于单喷头在平面的径向喷灌强度建立单喷头平面水量分布模型；

建立非均匀坡面的数字高程模型，基于所述数字高程模型拟合单喷头径向方向上的非均匀坡面地形曲线；

建立过非均匀坡面某点的水滴运动轨迹模型，基于所述水滴运动轨迹模型和所述非均匀坡面地形曲线，获得过非均匀坡面某点的水滴运动轨迹与平面的交点；

根据单喷头径向方向上水量守恒和所述非均匀坡面地形曲线，将所述交点位置对应单喷头平面水量分布模型的喷灌强度，转化为非均匀坡面某点的喷灌强度，集合所有所述非均匀坡面地形曲线上任意点的喷灌强度，获得单喷头在非均匀坡面的水量分布。

2.根据权利要求1所述的一种单喷头从平面到非均匀坡面的水量分布转化方法，其特征在于，基于单喷头在不同压力下的径向喷灌强度，运用Delaunay三角剖分线性插值算法建立单喷头平面水量分布模型。

3.根据权利要求1所述的一种单喷头从平面到非均匀坡面的水量分布转化方法，其特征在于，基于非均匀坡面的高程点集合，运用克里金插值法建立非均匀坡面的数字高程模型。

4.根据权利要求1所述的一种单喷头从平面到非均匀坡面的水量分布转化方法，其特征在于，以单喷头位置为圆心，以单喷头能够喷洒的最远射程为半径确定局部数字高程图，在局部数字高程图的径向和轴向方向上对所述非均匀坡面的数字高程模型进行均匀插值，获得局部数字高程图插值点的坐标系，基于所述坐标系拟合单喷头径向方向上的非均匀坡面地形曲线。

5.根据权利要求1所述的一种单喷头从平面到非均匀坡面的水量分布转化方法，其特征在于，对所述数字高程模型进行均匀插值获得笛卡尔坐标系，将所述笛卡尔坐标系转换为以单喷头位置为原点的柱坐标系，基于所述柱坐标系中单喷头径向方向θ_i上的插值点集合，应用多项式曲线拟合单喷头径向方向θ_i上的非均匀坡面地形曲线：

上式中，r表示径向方向θ_i方向上距离原点的距离，c_n表示次数为n多项式的系数。

6.根据权利要求1所述的一种单喷头从平面到非均匀坡面的水量分布转化方法，其特征在于，建立水滴运动轨迹方程，基于非均匀坡面某点位置和所述水滴运动轨迹方程，建立过非均匀坡面某点的水滴运动轨迹模型。

7.根据权利要求6所述的一种单喷头从平面到非均匀坡面的水量分布转化方法，其特征在于，基于水滴受力与运动关系，建立二元二阶偏微分的水滴运动方程组的方法包括：

上式中，r为水滴水平方向运动距离，z为水滴垂直方向运动距离，t为水滴从单喷头喷嘴射出开始计时的运行时间，v_r为水滴速度v在水平方向的分速度，v_z为水滴速度v在垂直方向的分速度，C_D为空气阻力系数，ρ_a为空气在环境中的容重，d_w为水滴直径，ρ_w为水滴在环境中的容重，g为重力加速度；将所述水滴运动方程组转化为多元一阶偏微分方程组，获得水滴运动轨迹方程。