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农药静电喷雾技术作为近年来发展起的一种公认高效施药技术,能够提高药液的有效利用率,这对节省农药的施用量及减轻对生态环境的污染具有重要意义。本论文以自行搭建的荷电喷雾系统为试验平台,采用三种常规的植株叶面为靶标对象,开展荷电雾滴靶标表面沉积效果的试验研究、荷电液滴靶标表面沉积过程中的润湿特性研究,探讨四种因子对荷电雾滴靶标表面的沉积及润湿性能影响规律,以期为优化荷电喷雾施药的沉积效果提供理论依据。 本文研究工作主要集中在以下几个方面: 1、构建荷电喷雾试验系统及其性能测定 依据现有条件和沉积试验基本要求,自制荷电喷雾试验系统,包括挑选液泵及压力控制装置、荷电雾化装置的设计、高压静电电源参数的设定及电源本体设计,并对喷雾系统荷电性能进行测定,试验结果显示荷电喷雾系统的雾滴能有效荷电,雾滴荷质比可满足对靶喷雾沉积试验的基本要求。 2、荷电雾滴靶标表面沉积试验研究 采用模拟农药对温室种植的西红柿、黄瓜、菠菜叶片进行荷电喷雾沉积试验,考察三种施药影响因子对荷电雾滴在靶标上的沉积效果。结果表明:不同施药因子对荷电雾滴在靶标表面的沉积效果影响差异明显,叶片表面结构性质、荷电电压是雾滴在靶标表面沉积效果的显著影响因子,喷雾角度对沉积效果的影响相对较小;荷电电压对沉积效果的影响略优于叶片表面结构性质,可知叶片表面结构性质是影响沉积效果的重要因素之一;在对表面性质不同的靶标进行喷雾时,应及时调整喷雾工况,以取得更好的荷电雾滴沉积效果。 3、探究静电电压对液滴靶标叶面润湿性能影响 运用CCD数字摄像技术,测量一次去离子水液滴在非荷电、荷电情况下,在西红柿叶片、菠菜叶片表面润湿参数-接触角的变化情况。结果表明:荷电液滴在西红柿叶片、菠菜叶片表面接触角要比非荷电液滴接触角分别低3.1%、2.8%,推知,静电电压能提高液滴对靶标叶面的润湿性能。 4、荷电液滴在靶标叶面的润湿性能研究 测量不同浓度体系的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液荷电液滴在气—液界面上的平衡表面张力,运用CCD数字摄像技术观察荷电液滴在西红柿、黄瓜、菠菜叶面上的动态润湿过程,测定荷电液滴在西红柿、黄瓜、菠菜叶面上的动态润湿参数值,进一步探究靶标叶面沉积特性。结果显示:2kV静电电压下,SDBS水溶液荷电液滴静态表面张力范围为32.77 mN/m~57.36 mN/m;前3s内,质量百分数0.004%~0.06%的SDBS荷电液滴在三种作物叶面的动态接触角均急剧下降,之后接触角下降平缓并趋于稳定。SDBS荷电液滴在西红柿、黄瓜、菠菜表面的接触角降幅没有随着其浓度的增加而呈现增大趋势;在西红柿、黄瓜、菠菜叶面上表现出最佳润湿性能的SDBS水溶液浓度分别为0.044%、0.008%、0.02%,可见表面结构性质不同的叶面都有其各自最佳润湿浓度;由此可知,要实现精量施药,还需考虑到药液理化性质及靶标表面结构性质对沉积效果的影响。