Design of a micro-irrigation system based on the control volume method

Dimensionnement de système de micro-irrigation basé sur la méthode du volume de contrôle. Le dimensionnement du système de micro-irrigation basé sur la méthode du contrôle de volume et utilisant la procédure « back step » est présenté dans cette étude. La méthode numérique proposée est simple et consiste à isoler un volume élémentaire de la rampe, muni d’un goutteur et de longueur égale à l’espacement entre deux goutteurs. A ce volume de contrôle, sont appliquées les équations fondamentales de conservation relatives à l’hydrodynamique du fluide. La méthode de contrôle de volume repose sur un principe de calcul itératif de la vitesse et de la pression, pas à pas, pour l’ensemble du réseau. A l’aide d’un simple programme informatique, les équations établies sont résolues et la convergence vers la solution est rapide. Connaissant les besoins en eau d’une culture, il est cependant aisé de choisir sur la base d’un débit moyen des goutteurs, le débit global du réseau. Ce calcul permet de repérer les dimensions économiques des conduites du réseau, assurant une uniformité de distribution d’eau acceptable (95 %). Ce programme permet de dimensionner des réseaux complexes ayant des milliers de goutteurs et offre la possibilité de choisir le réseau optimal. Il donne la vitesse et la pression en n’importe quel point du réseau. Ce programme relativement simple a été testé pour le dimensionnement de la rampe et les résultants sont similaires à ceux obtenus par la méthode des éléments finis. A micro-irrigation system design based on control volume method using the back step procedure is presented in this study. The proposed numerical method is simple and consists of delimiting an elementary volume of the lateral equipped with an emitter, called « control volume » on which the conservation equations of the fluid hydrodynamic’s are applied. Control volume method is an iterative method to calculate velocity and pressure step by step throughout the micro-irrigation network based on an assumed pressure at the end of the line. A simple microcomputer program was used for the calculation and the convergence was very fast. When the average water requirement of plants was estimated, it is easy to choose the sum of the average emitter discharge as the total average flow rate of the network. The design consists of exploring an economical and efficient network to deliver uniformly the input flow rate for all emitters. This program permitted the design of a large complex network of tho