果树病虫害防治是必不可少的果园管理环节,其直接影响水果的产量和品质,目前果园风送式喷雾机被广泛应用于该环节,但已有的果园风送式喷雾机的导流装置均采用叶片切割空气的形式进行送风,存在着外部气流场不连续不稳定分布不均匀的问题,导致了果园风送喷雾时的雾滴沉积密度低,严重影响了病虫害防治效果。针对这一问题,通过现有对风送式喷雾机导流装置的研究,提出了结合无叶风扇技术和VOF-to-DPM多相流仿真方法,设计出一款以无叶风扇结构为导流装置的果园风送式喷雾系统,实现了所设计的系统外部气流场连续、稳定、分布均匀,雾滴沉积密度相比于传统的风送式喷雾机得到了突破性的提高。本文的主要研究内容及结论如下:（1）基于无叶风扇技术的风送式喷雾系统的研究:针对无叶风扇技术与柑橘树参数进行研究分析,构建了以无叶风扇作为风送导流装置的果园风送式喷雾整机设计思路,建立了无叶风扇风送式喷雾系统三维简化模型。利用UG NX三维建模、ICEM网格划分和CFD仿真方法,设计一款无叶风扇结构并对其进行气流场分析,结果表明,与传统的果园风送式喷雾机的气流场相比,该结构的气流场连续、稳定、分布均匀;无叶风扇中轴线处在运动2.5m后风速只下降了1.37 m/s,下降幅度为29.3%,远小于传统的风送式喷雾机,满足风送需求;但所设计的导流管结构在入口处空气流动性差,若要长期使用,对结构可靠性危害大,因此对导流管结构进行了优化,优化方法为将弯管半径R从100 mm增大至300 mm。针对无叶风扇风送式喷雾系统的喷雾零部件进行设计与研究,通过喷雾性能综合试验台进行测试验证,结果表明:压力为0.6 MPa时,喷雾角度为109.6°最接近该最适喷雾角110°;雾滴的中值粒径为110.1μm远小于所要求的300μm,喷嘴符合要求;双喷头距离为0.4m、0.5m、0.6m时,变异系数CV均小于15%,满足喷雾需求。（2）基于VOF-to-DPM方法的风送式喷雾系统最优组合的研究:针对VOF-to-DPM方法进行研究分析,利用Fluent建立本文风送式喷雾系统的VOF-to-DPM多相流仿真模型,确定影响系统喷雾效果最显著的3个因子为:喷头到无叶风扇射流环的距离W、两喷头间的距离L、下方喷头离无叶风扇环形结构底部的距离D,并运用VOF-to-DPM多相流仿真分析方法,对3个因子进行了单因素探究,明确了3个因子水平的取值范围,再在单因素研究基础上进行了正交试验。结果表明:不论风送式喷雾系统移动速度v=0.5 m/s或1 m/s,所设计的风送式喷雾系统的因子主次顺序均为L、W、D,且最优组合方式均为L=0.5m、W=0.25m、D=0.15m;v=0.5 m/s时,雾滴沉积密度为96.5滴/cm~2,v=1m/s时,雾滴沉积密度为84.5滴/cm~2,证明了所设计的无叶风扇风送式喷雾系统在理论上的雾滴沉积密度相比于目前最优的柑橘风送式喷雾机的雾滴沉积密度更高。（3）对设计的风送式喷雾系统进行风送性能试验,结果显示,试验与CFD仿真误差在3.3%～15.6%,两条曲线变化趋势一致,验证了仿真模型的精确性,也证明风送式喷雾系统的气流场是连续、稳定的。无叶风扇7条测量线在0m、0.25m、0.5m、0.75m、1m、1.25m、1.5m距离的风速均匀度值分别为0.11、0.36、0.27、0.36、0.22、0.39、0.33,均远小于同作业条件的传统风送式喷雾机的0.8,证明了无叶风扇作为导流装置的风送式喷雾系统气流场分布是均匀的。（4）对风送式喷雾系统进行田间试验,结果表明:试验与VOF-to-DPM多相流仿真的误差为4.7%～15.9%,小于最大允许误差20%,满足仿真精度;相较于目前最优的柑橘风送式喷雾机,在相同工作条件下,系统移动速度为0.5m/s时,雾滴沉积密度提高了11.3%,系统移动速度为1m/s时,雾滴沉积密度提高了12.4%,雾滴沉积密度得到了突破性的提高,证明了本文所设计的无叶风扇风送式喷雾系统的先进性。