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随着人们对生态环境和植物保护的关注,植保作业要求高效、安全、省药、低污染,而航空静电喷雾技术可提高农药的沉积量和利用率,已成为植保领域的研究热点。但静电雾滴与靶标是如何发生吸附作用,进而提高雾滴沉积量的原因未知。为了探究航空静电雾滴的沉降过程,分析雾滴的运动轨迹,提高固定翼航空静电喷头的荷电能力,本文在分析静电雾滴沉降影响因素的基础上,通过CFD仿真模拟结合高速摄影技术,对固定翼使用的静电喷头的雾滴运动轨迹进行了仿真模拟及试验验证,为进一步分析、研究航空静电喷雾技术提供一种新方法。(1)通过理论分析确定了影响雾滴沉降的主要因素是充电电压、雾滴下落距离、气流速度。根据雾滴的受力分析得到雾滴在下落过程中,其运动速度与充电电压成正比,与运动距离成反比。雾滴的最佳充电电压为14kv,最大荷质比为1.04mC/kg,平均粒径209.77μm。(2)采用CFD方法建立了雾滴运动轨迹仿真模型,以喷雾角和雾滴粒径为评价指标,对不同条件下的雾滴运动轨迹进行仿真模拟。结果表明:随着充电电压的增加,雾滴运动轨迹的偏转程度先增大后减小,静电雾滴的运动速度大于非静电雾滴的运动速度,静电加快了雾滴向靶标作物的运动和沉积,验证了模型的准确性。(3)为追踪静电雾滴的运动轨迹,搭建了雾滴运动轨迹试验装置,利用高速摄像技术获得静电场下雾滴的运动图像,采用TEMA软件对试验结果进行分析,获得了单个雾滴的运动轨迹和运动速度等特性参数。结果表明:雾滴荷电后,在静电吸附作用下,雾滴的运动轨迹开始向试验靶标偏转。静电雾滴的运动速度与非静电雾滴相比,分别在垂直下落方向和水平方向提高3.8倍和1.6倍。雾滴水平方向的速度增加是雾滴运动轨迹偏转的直接原因,雾滴垂直下落速度的增加导致雾滴沉积速度加快,雾滴的飘移减少。本文的研究结果为进一步提高航空静电喷头的雾化效果,分析静电雾滴运动规律与沉积效果之间的关系奠定基础。