【摘 要】
:
在植保防护作业中,喷头是喷雾施药喷洒系统的雾化装置和喷雾作业的核心部件。压力施药喷头雾化效果好、耗能少等优点,常被用农业植保施药领域。为能给施药喷头合理选型决策上提供理论支撑,对植保喷施作业的雾滴飘移规律提供理论依据,本文利用理论分析、风洞实验、数值模拟手段相结合的研究方法,探究了压力式施药喷头雾化特性及雾滴飘移特性。本文主要工作有:(1)喷头雾化机理及雾滴飘移理论分析。根据液体雾化机理,理论分析
【基金项目】
:
国家自然科学基金——计算建模与实验校测的植保无人机喷雾飘移-沉积定量分析方法(项目编号:32071907);
论文部分内容阅读
在植保防护作业中,喷头是喷雾施药喷洒系统的雾化装置和喷雾作业的核心部件。压力施药喷头雾化效果好、耗能少等优点,常被用农业植保施药领域。为能给施药喷头合理选型决策上提供理论支撑,对植保喷施作业的雾滴飘移规律提供理论依据,本文利用理论分析、风洞实验、数值模拟手段相结合的研究方法,探究了压力式施药喷头雾化特性及雾滴飘移特性。本文主要工作有:(1)喷头雾化机理及雾滴飘移理论分析。根据液体雾化机理,理论分析了雾滴破碎的三种形式(雾滴直接破碎、液柱间接破碎和液膜间接破碎)以及喷头结构和压力式施药喷头雾化原理。在雾滴飘移过程中,理论分析了雾滴飘移产生的原因及影响因素,影响雾滴飘移因素有液体自身理化性质、雾滴尺寸及速度、外界其他因素;另外理论分析了雾滴在飘移过程中的运动过程以及雾滴运动中的受力过程。(2)喷头雾化特性研究。为研究喷头雾化后雾滴特性搭建了喷头雾化特性研究实验台(雾滴信息的测量系统、喷雾系统、三维移动控制系统)。在开展喷头雾化特性实验研究中,分析了喷头结构、喷雾压力、喷雾助剂对雾化特性的影响,并以雾滴尺寸和速度为指标建立了在不同结构喷头和不同喷雾压力以及不同喷雾助剂液体下的空间分布模型。结论为雾滴尺寸在水平方向上随距离增加而增大,LU120-03喷头雾化雾滴尺寸比IDK120-03和AD120-03喷头雾滴尺寸小,雾滴速度在喷头中心位置上和水平方向上均随距离增加而减小。迈丝、速润、迈道和Adsee AB-600助剂4种助剂溶液均能增大雾滴尺寸和雾滴速度。(3)侧风飘移特性研究。在风洞中开展了雾滴飘移特性实验研究,测量了喷头下风口水平方向距离上的雾滴飘移量,并对雾滴飘移量逐个进行归一化飘移量处理,分析了喷头类型、喷雾压力和侧风风速对雾滴飘移特性,分别建立了喷头类型、喷雾压力和侧风风速对雾滴飘移沉积分布模型。各喷头雾滴飘移沉积分布结果为雾滴飘移量随水平距离的增加而减少,LU120-03和AD120-03在下风口水平距离2米至4米处时,两者归一化飘移量差别较小,在4~6 m距离上时,LU120-03归一化飘移量比AD120-03喷头大;靠近喷头下风口处的雾滴飘移量大体上随风速增加而减少,远离喷头处雾滴飘移量随风速增加而增大;雾滴飘移量大致都随喷雾压力的增加而增加。并根据不同结构喷头的雾滴飘移量建立了喷头LU120-03、IDK120-03和AD120-03侧风风速和喷雾压力的多元线性回归模型。(4)在数值模拟计算中,模拟分析了侧风下粒子飘移沉积过程,并通过粒子密度云图与实验结果对比发现,数值模拟结果与实验结果有一定的差别,但整体上基本吻合实验结果。
其他文献
通过开发高效环保的润滑油降低低速、重载条件下运行的大型工程机械的摩擦损失是工业发展的基本要求。无机类富勒烯-二硫化钨(IF-WS2)作为一种层状空心封闭结构三维材料,因其较好的物理化学性质及优异的各项特性而被广泛使用。研究表明,IF-WS2材料具有良好的摩擦学性能和减振特性,因此,IF-WS2拥有极高的潜力成为重载边界润滑条件下大型工程机械系统的高效润滑油添加剂。本文以IF-WS2为对象,研究了其
节能减排、绿色环保是当前社会发展的主旨。在经济全球化背景下,船舶内燃机的频繁使用不仅加剧了化石能源的消耗,而且造成了大量污染物排放并引发一系列环境问题。鉴于船舶发动机排气能量的巨大回收潜力,采用余热回收技术回收这部分能量对于提高燃料利用率具有重要意义。本文在确定热源回收条件后,依照提出方案、评估方案和优化方案的顺序开展相关研究。首先,以一台型号8S90ME-C10.2船用低速二冲程柴油机为目标对象
无机离子是农作物植株生长环境中的重要成分。在植株生长过程中,获得离子吸收动力学特征参数可以为作物品种选育、高效栽培提供动力学基础和理论依据。常规动力学特征参数的获取通常采用人工取样方式:先通过光谱法或色谱法对溶液中离子浓度进行离线测定,再根据离子耗竭法反演。其过程费时费力、效率低下。为此,本文研发一款基于离子选择电极法的离子吸收多参数检测系统:先通过二电极测量体系结合离子校正与测量模型获取水培液中
近年来,随着器件向高度集成化和小型化方向发展,其工作时热通量不断增加,对散热器的冷却能力提出了越来越高的要求。作为一种高效的散热方法,微细通道散热器因其结构紧凑、冷却液少和功耗低等优点,成为了当前微型器件散热的研究重点。然而,由于较厚的热边界层,传统的平直微细通道散热器已经无法满足日益苛刻的散热要求。插入物扰流元件如螺旋线圈能有效诱导旋流和涡流的形成,促进通道内冷热流体的混合,在常规通道中被证实是
甘蔗的机械化收获对于提高生产效率、减轻劳动强度以及降低生产成本具有重要意义,是发展我国农业经济的必然趋势。当前,我国甘蔗机械化收割处在较低的水平,市场上大部分甘蔗收获机未能有效地适用于我国甘蔗行业,在工作中出现甘蔗损伤大、含杂率高、收割效率低等问题。因此,甘蔗机械化设备的研究仍然是一项关键性的任务。切割系统作为完成甘蔗收获首道工序的重要机构,它的结构性能对甘蔗的切割质量以及输送效果有着重要的影响。
通过采用酸溶液水解蛋白原料得到酸解蛋白溶液,经过喷雾干燥制备成水解蛋白石膏缓凝剂。将水解蛋白石膏缓凝剂与氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、苹果酸复配,ATMP可延长初、终凝时间差,苹果酸可延长凝结时间,经过对比确定水解蛋白石膏缓凝剂、ATMP、苹果酸按7∶1∶2的质量比进行复配时,制备的石膏缓凝剂具备缓凝效率高、对石膏强度负面影响小、适应性广等特点。
甘蔗主要种植在南方亚热带地区,它是我国三大经济作物之一,在我国制糖业有着举足轻重的地位。长期以来,我国甘蔗生产机械化水平一直很低,其发展主要受限于机械化收获领域。切割刀盘仿形是实现甘蔗收获机械化的前提,准确的获得切割刀盘的位置高度是实现仿形的关键。针对这一问题,本文的具体研究内容如下:(1)对我国南方甘蔗的种植情况实地考察分析,提出一种刀盘仿形测距方案,采用多个超声波传感器来分布测量获取距离高度。
播种区段控制技术是一种以田间重复作业区域最小化为目的,进行排种器启停差异化控制的精准农业技术,不仅能提高田间作物产量,还能大幅降低良种浪费。国内区段控制研究相对落后,无法实现智能化控制,因播行参差不齐造成的田间重复作业情况无法得到改善,而国外区段控制系统存在价格昂贵、技术封锁等问题,不利于我国农业发展。针对以上问题,提出了一种电驱精量播种区段控制方法,集成创制了一种播种单体独立自动控制的玉米电驱精
我国是水果生产大国,水果产量全球占比55%。然而,我国果园管理仍然以人工作业为主,果园机械智能化水平发展不足。将智能机器人引入果园代替人工作业,能有效提升果园作业机械智能化水平。果园移动机器人自主定位导航技术是实现果园机器人智能化作业的前提,是保障机器人在无人操控的情况下完成多功能作业的基础功能。本文针对果园移动机器人自主定位导航需求,对机器人在果园环境中自主定位、直线轨迹跟踪及自主避障技术等开展
光柴储独立微电网系统是通过将具有互补特性的光伏发电、柴油发电机和储能电池组合而形成的电力系统,是解决海岛及偏远地区用电困难的重要手段之一。然而,由于受到太阳能资源区域性的限制和电能需求差异性的影响,导致如何根据实时气象数据来合理规划微电网系统中各组件的容量以及如何提高系统的能源利用效率,成为建设微电网系统的关键问题。针对上述问题,本论文基于理论分析、模拟计算、实验测定等研究方法,开展光柴储独立微电