中国的果树种植面积和产量均居于世界首位,随着苹果矮砧密植栽培模式的推广,高纺锤形苹果园的种植面积逐年增加;传统型风送式果园喷雾机的作业参数及性能难以适应高纺锤形苹果树病虫害防治的园艺要求。针对高纺锤形苹果树冠层精准施药、药液分布均匀的园艺需求,基于果树冠层分布特性设计一种三组轴流风机垂直布置、两侧对称分布的多风机风送喷雾机,依据冠层药液附着和施药技术要求优化了多风机风送喷雾机的工作参数,实现了冠层药液附着均匀、精量喷施、保护环境的目的。依据国内外多风机风送喷雾技术及高纺锤形苹果园的栽培与树形特征,确定了高纺锤形苹果树的施药技术要求;基于“农机农艺”融合原则,确定了果园多风机风送喷雾机的整体方案及风送系统、喷雾机系统、传动系统的设计参数,阐述了整机结构与各组成部分的工作原理;采用AIP（Autodesk Inventor Professional）软件完成果园多风机风送喷雾机的零部件模型、数字样机装配与校验。运用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）对单风机、两风机、多风机的风送系统进行数值仿真模拟,通过单风机仿真计算得到单一风机风场的速度分布与风场的流动范围,为后续多风机的组合设计提供依据;通过两风机的仿真运算,探究风机转速、风机间纵向距离、风机出风口与果树树干中心距离对风场的影响;多风机系统在风机两两之间的距离为80 cm的布置条件下,风速与风场幅宽均可满足果树上中下层的作业需求;经两风机三因素三水平的BBD（Box-Behnken Design）正交试验得到风送系统优化的配置参数为:风机转速为2880 r/min,风机间纵向距离为0.78 m,风机出风口距树干距离为0.5 m。通过对风机风场进行CFD流体仿真、对标试验、环形喷管内流场仿真确定了环形喷管尺寸的参数与喷头安装位置,设计了单因素与三因素三水平的BBD正交试验分析风机出风口风速、扇形喷头型号与喷头安装倾角对喷雾效果的影响:环形喷管应设置在轴流风机出口端面中心位置,3个喷头呈120°角均布在环形喷管上;在风机气力作用下,雾滴沉积量的峰值处于距风机出风口 0.5～1.5 m的范围;风机气力有助于细化雾滴,但风机出风口风速应小于8 m/s;喷头60°安装倾角性能最优,喷雾总体性能与喷头安装倾角呈极显著相关（P＜0.01）;雾滴沉积密度随扇形喷头型号的增大呈先增大后减小的趋势,雾滴的体积中值直径随扇形喷头型号的增大而增大;多因素试验分析得到喷雾系统优化的配置参数为:风机出风口风速为6 m/s、扇形喷头型号为02型,喷头安装倾角为60°时,果园多风机风送喷雾机的雾滴沉积量为5.08 L/cm2。依据风送系统和喷雾系统优化的配置参数调整果园多风机风送喷雾机作业状态,进行垂直雾滴分布试验与田间试验,测定其喷雾附着性能、冠层垂直方向雾滴分布均匀度、雾滴飘移率;垂直雾滴分布试验表明垂直方向上雾滴沉积量平均变异系数为10.9%,雾滴沉积量垂直分布均匀;田间试验表明果树叶片正面与反面的雾滴沉积密度均≥70粒/cm2,上中下三层的雾滴沉积总量分别为68,145,195 mL,总体标准差分别为1.61,3.72,5.29,满足NY/T 992—2006《风送式果园喷雾机作业质量》要求,实现了高纺锤形苹果树冠层药液附着分布均匀的园艺需求。与2015年国家农药利用率总体平均水平相比,果园多风机风送喷雾机的药液利用率提高了 13.78个百分点,为降低果园化学农药使用量、保护果园环境提供了技术支撑。