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風送式噴霧機風筒形狀對噴霧效果試驗

閱讀：2發(fā)布時間：2025-1-24

風送式噴霧機是糧農(nóng)組織推薦的一種O的農(nóng)藥噴灑技術(shù)，風送式噴霧機噴霧作業(yè)時，由于氣流的作用，靶標的作物枝葉發(fā)生搖擺與翻滾，使作物的葉背、葉面、內(nèi)膛、外部都可均勻地覆蓋上霧滴，同時，由于霧滴被風機吹出的氣流強制性的吹向靶標，所以可減少霧滴的飄移，降低農(nóng)藥對環(huán)境污染的風險。因此，利用液體力學(xué)的原理對風送式噴霧機的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計，研究風送式噴霧機霧滴傳輸特性及噴霧技術(shù)參數(shù)對霧滴的影響，對指導(dǎo)風送式噴霧機的優(yōu)化設(shè)計及優(yōu)化其噴霧效果具有重要的指導(dǎo)意義。
　　在風送式噴霧機噴筒結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)值試驗中，將風筒內(nèi)流場簡化為風扇扇葉周期性轉(zhuǎn)動處于某一位置的瞬時情況，選用RNGk-ε模式，應(yīng)用動參考系模型方法仿真，將非穩(wěn)態(tài)問題轉(zhuǎn)化為穩(wěn)態(tài)問題求解；用可動風扇的轉(zhuǎn)速作為仿真的初始值，在建立風筒的力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，仿真分析了風筒出口處的動態(tài)及風速；選取了三種不同類型的出風口形狀，通過數(shù)值計算選擇出優(yōu)化的出風口形狀的類型；選取了五種不同的出風口尺寸，通過數(shù)值計算獲得各自的流場數(shù)據(jù)，根據(jù)計算結(jié)果選擇出優(yōu)化的出風口的尺寸；通過試驗測定并與數(shù)值計算模型的計算結(jié)果進行了比較，比較結(jié)果表明，數(shù)值計算的結(jié)果與實測結(jié)果之間的誤差在-1.49~1.91%之間，在工程計算允許的誤差范圍內(nèi)。
　　根據(jù)優(yōu)化的結(jié)果試制了兩款試驗樣機——圓形噴筒和扁嘴形噴筒風送式噴霧機（又稱遠射程和寬噴霧風送式噴霧機），進行了射程、風速、噴幅、送風量及作業(yè)幅寬的測定和評價。遠射程風送式噴霧機射程為13米、垂直于射程方向的噴幅為2.29m，O噴幅出現(xiàn)在距出風口10米左右，作業(yè)幅寬在22米左右；寬噴幅風送式噴霧機射程為4.5米、距出風口4.5米處出現(xiàn)的噴幅O寬3.56米，作業(yè)幅寬在10-12米之間；在相同的功率下，由于風筒出風口形狀的不同，遠射程式比寬噴幅式風送式噴霧機對霧滴的輸送能力更大，前者作業(yè)幅寬是后者作業(yè)幅寬的2倍。
　　通過噴霧試驗，對兩種噴霧機在風送狀態(tài)下的霧滴傳輸特性進行了試驗及分析，研究了風場中的霧滴在運動中受力、運動參數(shù)變化的規(guī)律，分析了兩種風送式噴霧機在噴幅內(nèi)的霧滴分布規(guī)律，結(jié)果表明：1遠射程風送式噴霧機的霧滴傳輸經(jīng)歷3個過程：近出風口處高速氣流對霧滴的破碎使得霧滴直徑變小；中速氣流對霧滴的傳輸中存在碰撞與聚合使霧滴直徑變大；低速氣流使霧滴在擴散彌漫中因蒸發(fā)作用而使霧滴直徑變小；寬噴幅風送式噴霧機的霧滴傳輸主要規(guī)律為，隨著遠離出風口，霧滴直徑變小，遠離出風口的低速氣流使霧滴在空間擴散彌漫，因蒸發(fā)作用而使霧滴直徑變小；2遠射程風送式噴霧機的抗霧滴漂移能力比寬噴幅風送式噴霧機抗霧滴漂移能力強，但在采樣區(qū)間內(nèi)，寬噴幅風送式噴霧機的霧滴擴散比均大于0.81，噴灑質(zhì)量優(yōu)良；3兩種噴霧機，在垂直于射程方向上的平面內(nèi)，下部的霧滴比上部的霧滴大。
　　提出增加噴頭數(shù)目，減小噴頭間的垂直距離和改變噴頭的開啟方式以優(yōu)化噴霧沉積，并進行了試驗，結(jié)果表明，采用優(yōu)化的噴頭安裝方式及開啟方法后，遠射程風送式噴霧機的霧滴沉積均勻性顯著提高，霧滴沉積分布的變異系數(shù)由111.3%下降為27.4%。
　　通過改變風送式噴霧機的技術(shù)參數(shù)，試驗測定并分析了風送式噴霧機出風口風速和噴霧壓力對噴霧霧滴參數(shù)的影響機理及結(jié)果。在距出風口不同的采樣點上，風速及噴霧壓力對霧滴的作用不同。

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