π型循环喷雾机及其药液循环利用与飘失研究

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1、中国农业大学博士学位论文“Π”型循环喷雾机及其药液循环利用与飘失研究姓名：宋坚利申请学位级别：博士专业：农业机械化工程指导教师：何雄奎20070601摘要我国果园植保机械和施药水平落后，农药利用率低，损失严重，致使果品农残超标，环境污染，人畜中毒。为了解决农药损失带来的负面问题，通过借鉴国外的研究成果和我国在药械与施药技术方面的研究基础对“Ⅱ”型循环喷雾机进行了研究。主要研究结论总结如下：通过相位多普勒粒子分析仪PDPA系统测试了扇形雾喷头产生的喷雾扇面三维空间内的雾滴大小与运动速度分布，并对雾流中

2、的气流流场进行了研究。喷雾截面中间位置的雾滴VMD大于边缘位置，在扇面横向和纵向对称面上，VMD成二次多项式分布。在喷雾扇面中心位置存在一个细小雾滴核心区域。扇面同一位置不同大小雾滴的运动速度不同，大雾滴的运动速度大于小雾滴的运动速度，随着与喷头距离增加，大雾滴与小雾滴之间的速度差异逐渐变小。同一尺寸的雾滴在扇面截面中间区域的运动速度大，边缘区域的运动速度小。在喷雾扇面上，雾流中气流速度成高斯正态分布，随着与喷头距离增加，扇面截面上空气流速分布逐渐平坦。雾流中的气流流场可以认为是一狭缝空气淹没射流。

3、增加喷雾压力和更换大流量喷头能够增加雾滴运动初速度和雾流中气流速度。根据雾流运动特点分析了雾滴飘失机理，认为雾滴易飘失区域主要有三个：喷雾扇面横向边缘、雾流末端、雾流迎风面外层。分析了罩盖防飘机理，设计出一种能够对雾流前方气流进行导流的新型栅格罩盖。CFD仿真模拟分析和风洞试验证明栅格罩盖导风效果明显，防飘性能显著，能够增加雾滴在冠层中的穿透性。设计出一台“n”型循环喷雾机，测试了药液回收率和冠层中的药液沉积效果。结果显示，喷杆交错喷雾和将喷头上仰一定角度能够提高药液回收率，增加冠层中药液沉积均匀性

4、和冠层中部叶子背面的药液沉积量。增加喷雾压力，使用大喷量喷头，降低作业速度能够提高药液回收率。使用栅格罩盖和平板罩盖组合防飘能够减少药液损失，试验测试研制的“Ⅱ”型循环喷雾机药液回收率为28．70％。测试了传统果园风送喷雾机和研制的“n”型循环喷雾机的药液飘失情况，结果显示：“n”型循环喷雾机能够大大减少下风向人畜污染程度，防飘效果优良。关键词：“1-I”型循环喷雾机，飘失，回收率，罩盖，模拟，流场AbstractPlantprotectproductsandsprayingtechnologyis

5、backwardinChina．Undepositedchemicalcouldpollutesoilwaterandairandcouldpoisonpeopleandanimals．Inordertoresolvetheseprograms，anewtunnelsprayerwasdevelopedbystudyingondomesticandforeignresearch．Andtheresearchfindingswereasfollows：Dropletssizeandvelocityne

6、arflatfannozzleweremeasuredbyPhaseDopplerParticleAnalyzer．Entrainedairinsprayingfanwasalsoevaluated．Resultsshowsthatdropletsinthecenterofsprayingfanwerebiggerthanthatontheedge．Dropletssizevariedfollowingquadraticpolynomialincross-symmetryplaneandlength

7、wise-symmetryplaneofsprayingfan．Therewasacoreregionofsmalldropletsinsprayingfan．Dropletsvelocityweredifferentinonepointofsprayingfan，andvelocityofsmalldropletswaslowerthanthatofbigdroplets．Thedifferentofthevelocitybetweensmalldropletsandbigdropletsredu

8、cedwithincreasingthedistancewithnozzle．Thedistributionofonesizedropletsvelocityinsprayingfansectionalviewwaslikeconvexplane．Entrained,airvelocityinSprayingfanvariedfollowGaussdistribution．Thefieldofentrainmentairwaslikeaslotsubmergedjet