Comparison of Two Lateral Move Irrigation Machines Commonly Used in Turkey in Respect of Water Uniformity Coefficient

Year 2019, Special Issue: 1st Int. Congress on Biosystems Engineering 2019, 101 - 105, 27.12.2019

Hüseyin T. Gültaş , Yeşim Ahi , Daniyal Köksal , Murat Karaer

Abstract

Abstract
Aims: The purpose of this paper is to define some criteria such as uniformity coefficient, features of machines, which is used commonly in Thrace region for field crops to be used in system design. In this study, the water distribution tests were performed standards and the Christiansen’s uniformity coefficient (CU) was determined in order to control the uniformity of the water distribution throughout the wings.
Methods and Results: Within the scope of the test, 6 mm nozzle diameter, 30, 40, and 50 m h-1 operating speed were used. The wind velocity and prevailing direction is the factor that causes negative influence on water application. Therefore, they were taken into consideration the wind velocity from 0.5 m s-1 to 2 m s-1. The performance test was applied on two different types of irrigation movement machines that have different wing lengths, where 11 and 17 collectors were placed on the left and the right side of the wings. The amount of water collected in the collectors was measured and CU was calculated. As a result, water uniformity coefficients values were varied between 74.72-86.50%.
Conclusions: It is advantageous that the wing height and length of one of the machines can be adjustable, it is advantageous that the flow and speed control of the other one's can be done with electronic panel. So, these machines should be tested and developed by crop cultivation.
Significance and Impact of the Study: The importance of the study is to improve the system performance, to ensure uniform water distribution on the field surface, to improve the water application efficiency and to develop recommendations for machine manufacturers and users in parallel to increase production capacity.

Keywords

Linear move irrigation system, performance test, operating principles, wetted area

Supporting Institution

Organization of Ziya Organic

Thanks

The authors thanks to Organization of Ziya Organic and of two machine companies for their technical support.

Türkiye'de Yaygın Olarak Kullanılan İki Doğrusal Hareketli Sulama Sisteminin Eş Su Dağılım Katsayısı Açısından Karşılaştırılması

Abstract

Amaç: Bu çalışmanın amacı, Trakya bölgesinde tarla bitkileri için yaygın olarak kullanılan hareketli yağmurlama sistemlerinin tasarımında dikkate alınması gereken eş su dağılım katsayılarının belirlenmesidir.
Yöntemler ve Bulgular: Araştırmada, sistem kanatları boyunca eş su dağılımının kontrolü amacıyla Christiansen eş su dağılım katsayısı (CU) ilgili standartlara göre test edilerek bulunmuştur. Test kapsamında başlıklarda 6 mm meme çapı, 30, 40 ve 50 m h-1 makine hareket hızı uygulanmıştır. Rüzgâr hızı, su uygulaması üzerinde oldukça önemli etkiye sahip olduğundan testler 0.5 m s-1 ile 2 m s-1 rüzgâr hızı aralığında gerçekleştirilmiştir. Performans testleri, kanatların sol ve sağ tarafına 11 ve 17 toplayıcının yerleştirildiği farklı kanat uzunluklarına sahip iki farklı doğrusal hareketli sulama sistemine uygulanmıştır. Toplayıcılarda toplanan su miktarları ölçülmüş ve Christiansen eş su dağılım katsayıları hesaplanmıştır. Sonuç olarak, Eş su dağılım katsayıları %74.72-86.50 arasında değişmiştir.
Genel Yorum: Test edilen makinelerin kanat yüksekliğinin ve uzunluğunun ayarlanabilir olması, akış ve hız kontrolünün elektronik panel ile yapılabilmesi gibi üstünlükleri tespit edilmiştir. Ancak, makinelerin ürün yetiştiriciliğine paralel olarak test edilmesi ve geliştirilmesi önerilmektedir.
Çalışmanın Önemi ve Etkisi: Çalışmanın önemi, sistem performansının yükseltilmesi, tarla yüzeyinde eş su dağılımının sağlanması, su uygulama randımanının arttırılması ve paralelinde üretim kapasitesinin yükseltilmesi için makine üreticileri ve kullanıcılarına önerilerin geliştirilmesidir.

Keywords

Doğrusal hareketli sulama sistemi, performans testi, işletme özellikleri, ıslatılan alan

References

• ASAE (2012) American Society of Agricultural Engineers 1996 test procedure for determining the uniformity of water distribution of center pivot and lateral move irrigation machines equipped with spray or sprinkler nozzles.
• Bahçeci P (2006) Tamburlu yağmurlama sulama sı̇stemı̇nı̇n performans analı̇zı̇ ve Harran Ovası koşullarında kullanım olanakları. Yüksek Lisans Tezi, FBE, Harran Üniv., Urfa.
• Bahçeci İ, Tarı AF, Dinç N, Bahçeci P (2008) Performance analysis of collective set-move lateral sprinkler irrigation systems used in Central Anatolia. Turk J. of Agric. For. 32: 435-449.
• Chavez JL, Pierce FJ, Evans RG (2010) Compensating inherent linear move water application errors using a variable rate irrigation system. Irrig. Sci. 28: 203-210.
• Çalgıcı O (2011) Yerli üretim doğrusal hareketli yağmurlama sulama sisteminin Trakya koşullarında izleme ve değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, FBE, Namık Kemal Üniv., Tekirdağ.
• Duke MD (2006) Effect of wind speed and pressure on linear move irrigation system uniformity. Appl. Eng. Agric. 22(4): 541-548.
• Fraisse CW, Heermann DF, Duke HR (1995) Simulation of variable water application with linear move irrigation systems. Trans. of the ASAE 38(5): 1371-1376.
• Howell TA, Phene CJ (1983) Distribution of irrigation water from a low pressure, lateral-moving irrigation system. Trans. of the ASAE 1422-1434.
• Nörenberg BG, Faria LC, Neto R, Beskow S, Colombo A, Timm LC, Manke EB (2017) Wind speed and direction on water application uniformity of a mechanical lateral-move irrigation system. Appl. Eng. in Agric. 33(4): 543-549.
• Omary M, Camp CR, Sadler EJ (1997) Center pivot irrigation system modification to provide variable water application depths. ASAE, 13(2): 235-239.
• Pair CH (1968) Water distrubition under sprinkler irrigation. Trans. of the ASAE 648-651.
• Silveira RCM, Hills D, Yates WE (1987) Insectiside oil distribution pattern from a linear move spray head. Trans. of the ASAE 30(2): 38-41.