对作物而言,作物的喷雾是植物保护的重要形式,而喷雾效果则是衡量植物保护效果的重要指标。精量喷雾技术是智能植保的重要组成部分,对发展适合我国国情的可持续农业具有重要的理论意义和实用价值。如何减少植保喷雾作业过程中农药使用量和增加作物内部雾滴覆盖率是农业植物保护的重要研究内容,本文根据CFD的基本原理,基于计算流体动力学的仿真平台,研究了适应作物不同生长时期的大田精量喷雾系统的关键技术。本文的主要工作有以下几个方面:(1)运用双目视觉技术获取作物的三维信息,并据此数据推算喷头的合理位置。运用MATLAB软件和棋盘格对双目摄像机进行标定,以减少植保喷雾作业过程中农药的使用量为目标,计算出喷头的最佳位置。(2)基于计算流体动力学的基本原理,提出了能增加作物内部雾滴覆盖率的方法,即多方位雾化的方法,并给出了多方位雾化的特征及两个具体的实现方案。运用CFD技术,给出了准静态假设下的喷雾流场仿真建模方法,运用FLUENT软件对原始喷雾流场进行了仿真分析,从流体流动的角度说明了原始喷雾流场的不足。(3)运用CFD技术在喷雾流场仿真建模方法的基础上,对实现多方位雾化目标的两个方案运用FLUENT软件对喷雾系统的喷雾流场进行仿真分析,确定合理有效的气流辅助参数以增加作物内部的雾滴覆盖率;并在仿真分析的基础上给出了作物不同生长期的喷雾策略。(4)实验验证。根据CFD仿真的结果,分别对作物模型和真实作物进行喷雾实验,用水敏试纸对雾滴覆盖率进行记录,并用MATLAB软件对获得的结果进行处理,验证了气流辅助增加内部的雾滴覆盖率方式的可行性。