翼片式在线静态混药器的仿真与试验研究

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1、分类号：S22单位代码：10193密级：公开学号：2012407硕士学位论文翼片式在线静态混药器的仿真与试验研究SimulationandExperimentalResearchontheStaticMixerwithBladesofOnlineMixing作者姓名：朱聪慧学位类别：工学硕士专业名称：农业机械化工程研究方向：农业机械设计与制造指导教师：田耘所在学院：工程技术学院二O一五年五月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢所列内容外，论文中不包含其他个人或集体已经发

2、表或撰写过的研究成果，也不包含为获得吉林农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本学位论文所有内容若有不实之处，本人愿意承担一切相关法律责任和后果。学位论文作者签名：签字日期：年月日关于学位论文使用授权的声明1、完全了解吉林农业大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间所完成的论文及相关成果的知识产权属吉林农业大学所有，并同意将本论文的版权授权给吉林农业大学，学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制

3、手段保存、汇编学位论文。2、本人（同意/不同意，务必打印后填写）吉林农业大学将本论文版权授权给不同媒体进行电子出版、多媒体出版、网络出版以及其他形式出版（涉密学位论文解密后应遵守此协议）。3、本人声明毕业后若发表在攻读研究生学位期间完成的论文及相关的学术成果，必须以吉林农业大学作为第一署名单位。学位论文作者签名：签字日期：年月日指导教师签名：签字日期：年月日摘要随着生活水平的提高，人们开始着眼于环境污染和农药残留引发的健康问题。农药的过量使用是导致食品中农药残留的直接原因，利用农药的在线混合方式取代传统的预混合方式，能够实现农药的即用即混，药箱水箱分离

4、，剩余农药能够收回，避免环境污染和资源浪费。提高农药的有效利用效率，减少农药使用量，是降低食品中农药残留量的有效途径，提高我们餐桌上食品的卫生安全，有利于人类的身体健康。本文分析了静态混药器的混合机理，翼片式静态混药器多用于化工行业，SK型和SSK型混药器的混合单元均为螺旋型，根据这两种类型的混药器，设计了本文中的翼片式在线静态混药器的结构，其混合效果与翼片排列方式、翼片列数和混药器内芯长度等因素有关，最终确定了A型、B型、C型、D型、E型、F型、G型、H型、I型九种混药器，利用SolidWorks对九种混药器进行三维建模。利用CFD（计算流体动力学）

5、法对九种混药器的内部流场进行了仿真模拟，通过模拟所得数据，分析了不同结构的混药器内芯对其混合效果的影响。仿真模拟过程选择的活塞泵工作压力为0.35Mpa，药泵频率为130Hz，在该条件下，A型混药器的压力损失和速度损失最少，该混药器的翼片列数为3列，内芯长度为200mm，相邻混合单元的翼片旋向相同。随着翼片列数和内芯长度的增加，压力损失和速度损失逐渐增加。通过对九种混药器进行试验台试验和试验数据分析，明确了各混药器的混合效果。在活塞泵压力为0.29Mpa的情况下，内芯长度为200mm的A型、E型、I型混药器混合效果良好，说明该压力水平下，混药器的内芯长

6、度对混合效果有很大的影响，内芯越短，混合效果越好；当活塞泵压力为0.35Mpa时，相邻混合单元翼片旋向相反的B型、E型、H型混药器的混合效果良好，说明该压力水平下，混药器内混合单元的排列方式对混合效果的影响很大，混合单元交错排列的形式，更有利于混合；当活塞泵压力为0.41Mpa时，C型、E型、G型混药器混合效果良好，说明在压力较高的情况下，混合单元的翼片列数对混合效果影响很大，翼片列数越多，混合效果越好。试验表明，E型混药器的光学浓度变异系数最小，混合均匀性最好。翼片式在线静态混药器能够实现精准作业，有利于减少农药的使用量，降低对环境的破坏，施药过程中

7、避免了人与农药的接触，保障了农户的人身安全。关键词：翼片式静态混药器，CFD，在线混合IAbstractWiththedevelopmentoflifelevel,peoplebegintofocusonenvironmentalpollutionandhealthproblemscausedbypesticides.Excessiveuseofpesticidesisadirectcauseofpesticideresiduesinfood,theuseofonlinemixingwayreplacepremixingtraditional,thep

8、esticidecanbemixedatanytime.Thepesticidetankiss