试析荷电雾滴靶标背部沉积效果及其模型构建

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1、中国农业大学硕士学位论文荷电雾滴靶标背部沉积效果及其模型构建姓名：李烜申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：何雄奎20060601摘要农药静电喷雾是静电技术在农业生产领域的主要应用之一，它能够显著提高雾滴在靶标背部的沉积效果，对于发展高效农药喷雾技术具有重要意义．本文以研制的静电喷雾试验装置为基础．开展了不同施药因素对荷电雾滴在单一靶标背部沉积效果的研究工作：首先利用不同评价指标，测试了研制的静电喷雾装置在雾化、荷电、沉积三方面的技术性能；然后，使用中心组合设计建立了沉积效果．工作电压

2、一喷施速度三者之间的响应面(RSM)回归模型；最后，使用Levenberg-Marquardt优化方法和贝叶斯规范化方法(BR)优化了误差反向传播算法(BPA)，构建了反映沉积效果-工作电压-喷施速度．喷施距离之间关系的人工神经网络(ANN)模型。本文研制了一套室内静电喷雾试验装置，利用多极电晕放电实现雾滴荷电，并利用雾滴谱、荷质比和沉积覆盖率对静电喷雾效果做了初步分析，结果显示该试验装置满足农药带电喷洒的基本性能要求。分别对靶标材质、工作电压、喷施速度、喷施距离四项农药施药因子对雾滴沉积效果的

3、影响进行了单因素试验和正交试验。结果表明：不同因素对荷电雾滴在靶标背部沉积效果的影响差异较大。本文筛选出工作电压和喷施速度两个显著影响因素，设计了中心组合试验，采用响应面方法建立了荷电雾滴靶标背部沉积函数的回归模型，得到了不同施药因素与沉积效果的相关关系，优化了工作电压、喷施速度的选取范围。针对单一靶标的沉积模型避免了靶标不同生物学特征之间多重相关性的影响，得到的RSM模型显示了很好的拟合效果。设计了均匀试验以扩大数据样本，将Levenberg-Marquardt优化方法和贝叶斯规范化方法用于A

4、NN网络的训练，优化了网络结构，提高了网络泛化性能，ANN模拟结果显示；该模型所反映的雾滴在靶标背部的沉积效果与实际沉积效果基本吻合。关键词：静电喷雾，电晕放电，靶标背部沉积，响应面方法，人工神经网络AbstractElectrostaticspraysofagriculturalparticulatesareexploitedforbeneficiallyincreasingthedepositionefficiencyofthefinelydivideddropletusedasinputi

5、ntheprocessingofpesticidespraying．Basedonlaboratorysprayingtests，theeffectsofdifferentsprayfactorsonthedepositiontargetswasstudied，includingvoltage，sprayingveloci吼targetmaterialsanddistancebetweentargetsandnozzle·Aresponsesurfacemethodology限SM)regres

6、sionmodelwasestablishedtoevaluatechargeddropletdepositOilthebacksideofasingletarget。Anartificialneutralnet(ANN)modelwiththreeinputparameterswasalsousedtosimulatechargeddropletdepositonthistarget．Designedelectrostaticspmyingequipmemandtesttheapparatuu

7、nderthreecriterions,respectivelytheatomizationabilitywithdropletspectrum，chargeabilitywithchargetomsssratio,andthedepositdistribution0nthetargets．Allresultsshowedthattheelectrostaticsprayingsystemsailstiedthebasicelectro-sprayingneed．Theeffectsofchar

8、geddropletdepositonthebacksideofasingletargetvariedaccordingtodistinctsprayingparameters．Theresultoffaetorialdesi印experimentsindicatedthatvoltageandsprayingvelocityhadsignificanteffectsonthedeposit．Laboratorytestsweredesignedandoptimizedwithcentralco