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文檔簡介
1、常規(guī)噴霧施藥方式會造成大量霧滴漂移和非標靶沉積,不僅浪費藥液而且污染環(huán)境。相關(guān)學者一直致力于尋求更為高效低污染的施藥方式。風幕式氣力輔助靜電噴霧技術(shù)結(jié)合了靜電噴霧和氣力輔助技術(shù)的優(yōu)點,可以有效提高噴霧靶標沉積量和減少液滴漂移。本文在國家863項目-蔬菜高效施藥技術(shù)研究與裝備創(chuàng)制(2008AA100905)的資助下,針對風幕式氣力輔助靜電噴霧兩相流場及其系統(tǒng)設(shè)計開展了研究,主要工作如下:
1、設(shè)計并制造風幕式氣力輔助靜電噴霧
2、實驗臺,對噴霧系統(tǒng)的霧化特性、霧化流場和無冠層地面沉積規(guī)律進行實驗研究。結(jié)果表明:在氣體射流和荷電電場作用下,噴霧粒徑分布更加均勻、粒徑范圍更窄:在電極環(huán)附近荷電噴霧流場出現(xiàn)卷吸現(xiàn)象,電壓越大卷吸現(xiàn)象越明顯,且卷吸區(qū)域沿噴霧的軸向向下延伸;氣體射流使作用區(qū)域的卷吸現(xiàn)象減弱,卷吸區(qū)域隨氣流速度增大逐漸向噴霧核心區(qū)收縮;氣流出口與噴頭的間距越小,氣流對荷電卷吸的抑制作用越明顯;風幕氣體射流增加了液滴的動量、減小了液滴的橫向擴散,可有效抑制霧
3、滴漂移,使噴霧集中沉積在噴霧中心附近的狹窄區(qū)域;風幕流場增強了氣流對噴霧流場的擾動,使噴霧沉積分布沿噴桿軸向更加均勻。
2、采用計算流體動力學(CFD)方法對風囊內(nèi)流場和風幕氣力輔助噴霧流場進行數(shù)值模擬,并對風幕系統(tǒng)的設(shè)計方案進行優(yōu)化。主要結(jié)論:出口風速大于15m/s,風幕氣流可有效減少霧滴漂移,使霧滴集中沉積在噴霧中心附近的狹窄區(qū)域,但大于30m/s時,會產(chǎn)生二次漂移;氣體射流減小了自然風對小粒徑液滴(50-200μm)
4、軌跡的影響;相同出口風速下,氣體射流與噴嘴軸線夾角越小,風幕效果越好。
3、設(shè)計風幕式氣力輔助靜電噴霧系統(tǒng),結(jié)合數(shù)值模擬和試驗結(jié)果對系統(tǒng)設(shè)計方案進行優(yōu)化,制造該系統(tǒng)并安裝在高地隙噴桿噴霧機上進行田間實驗。實驗結(jié)果表明該系統(tǒng)運行可靠,噴霧漂移量小,達到了預(yù)期的設(shè)計要求。
風幕式氣力輔助靜電噴霧系統(tǒng)的研發(fā)為高沉積率、低漂移量農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)的設(shè)計提供了新思路,論文工作加深了對氣體射流作用下靜電噴霧流場和荷電液滴群運動
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