基于多指标的静电喷雾效果影响因素最优组合研究

为了提高喷雾效果,对静电喷雾效果的影响因素进行了研究.选取静电电压、喷雾压力、喷头形式和喷孔直径作为影响因子,以雾滴直径、雾滴均匀性和雾滴附着率为衡量喷雾效果的多指标并进行研究.搭建了静电喷雾效果多指标测试平台,按照正交试验表L9(34)进行试验测试,采用电子显微镜采集雾滴图像信息,利用Matlab语言进行图像处理和数据统计,以测试出雾滴直径、均匀度和附着率,通过正交试验分析方法得出影响喷雾效果的最优参数组合.     

花椒采集机喷雾功能试验研究

本文通过对装有高速风机的花椒采集机的排气收集及喷雾功能进行试验研究，得出了花椒采集机具有弥雾喷雾功能的结论。试验结果表明：当花椒采集机的高速风机转速为２１０００ｒ／ｍｉｎ，圆锥形喷口气流速度为１０７．７ｍ／ｓ，供液管内径为Φ１．６ｍｍ，并且采集机进行逆流喷雾时，雾滴体积中径ＶＭＤ为１２０μｍ，扩散比ＤＲ为０．８６７，雾滴细小均匀，雾化效果远超过普通喷雾，达到弥雾喷雾标准。     

转子喷头的雾滴轨迹及雾滴飘移性能

在干旱少雨地区，大喷量家药喷洒会受到缺水的限制。采用转子式低量喷雾方法能使雾滴均匀分布，但由于转了喷头特殊的雾型，雾滴相对压力式喷头更容易飘移。对转子喷头雾滴的初速度和空间轨迹进行分析，说明了雾滴容易飘移的原因；通过与标准扇形喷头的对比试验，定量分析了转子喷头雾滴的分布特性。试验结果表明：转子喷头不适用于靶喷雾，但它的这种特性非常适合于低量或超低量喷雾；在微风环境下，转子喷头具有喷量小，喷幅宽和雾滴均匀性好等特点，适合缺水地区喷洒农药。     

单旋翼油动无人机与圆形果园风送喷雾机作业性能对比试验研究

为验证单旋翼油动无人机在丘陵山地果园的喷雾效果，将单旋翼油动无人机与圆形果园风送喷雾机在矮砧密植苹果园进行喷雾性能对比试验，结果表明:单旋翼油动无人机喷雾作业的果树上中下层雾滴沉积覆盖率分别为0.66%~21.98%、1.20%~16.17%、0.38%~3.96%，雾滴平均体积中值直径大小顺序依次为上层>中层>下层；圆形果园风送喷雾机喷雾作业的果树上中下层雾滴沉积覆盖率分别为5.68%~24.94%、2.64%~34.61%、3.15%~21.78%，雾滴平均体积中值直径大小顺序依次为下层>中层>上层；单旋翼油动无人机喷洒的雾滴在果树中上层的沉积效果显著，圆形果园风送喷雾机则为中下层效果显著。排除机具故障等不确定因素影响，无人机作业的工作效能与节水省药性能优于喷雾机；在果园生产抢农时和病虫害应急处理中，无人机表现出较好的实用性能。     

气力式静电喷头雾化特性研究

简述了气力式雾化喷头的基本结构及工作过程,并对喷头的雾化特性进行了初步试验。试验结果表明,雾滴大小及均匀性随着气体压力的升高而减小;喷孔结构和参数对雾滴直径及雾化质量有重要影响;该喷头所得雾满尺寸满足静电喷雾要求,为静电喷雾的正常进行提供了前提。     

植保静电喷雾系统参数性能研究

针对静电喷雾存在有效作业效率低、目标植物靶向性沉积率不可控问题,采用理论分析、计算机仿真与台架实验相结合方式,在分析静电喷雾原理基础上,系统研究喷雾参数对雾滴沉积效果影响规律.分析喷雾水压、静电电流、试验时间、和雾滴粒径对靶标沉积效果影响,评价与优化试验结果.结果表明,优先考虑沉积效果情况下,喷雾水压为0.50 MPa,静电电流为15μA时性能最佳,对提高静电喷雾沉积率和作业效率具有指导意义.     

农用喷头雾滴粒径对液体黏度的响应

目的 研究农药不同黏度对喷头雾化特性的影响,为农业喷雾施药技术提供理论参考。方法 配制不同质量分数的甘油溶液替代农药试剂进行研究,将喷头喷雾区域网格化,使用粒子动态分析仪测量喷雾区域不同位置处的雾滴参数,利用SPSS分析轴心方向和径向雾滴粒径的分布规律。结果 在喷头喷雾区域轴心方向上,雾滴算术平均直径、雾滴体积平均直径及雾滴索尔特平均直径呈现出先变小然后逐渐变大的规律,外界空气阻力的扰动作用使喷射出的液体表面形成一定模式的表面波,随着距离增大波幅变大,波峰被撕裂下来,破碎成小雾滴,而后在重力的作用下雾滴间发生碰撞聚合,雾滴粒径逐渐变大;喷头喷雾区域径向上,雾滴近似于对称分布,雾滴粒径呈现出中间小两边大的特点,随着径向距离增大雾滴粒径逐渐增大;通过SPSS分析得出,轴心方向上,轴心距离、液体黏度与雾滴粒径的相关系数分别为0.531、0.795;在喷雾区域径向上,径向距离、液体黏度与雾滴粒径的相关系数分别为0.932、0.328。结论 在一定程度上,黏度较大的液体具有一定的防止漂移效果;液体黏度改变对轴心方向上雾滴粒径影响效果显著;在喷头径向上,距离的改变对雾滴粒径大小影响显著。     

白僵菌油剂配套应用的研究

试验证明以零号柴油作为白僵菌油剂应用的稀释剂,需随配随用,放置７２ｈ后孢子萌发率为０;用金马牌油雾机喷雾后,油剂中孢子全部失活;而以３ＷＣＤ－５型电动超低容量喷雾机配套使用时,孢子活力不受影响,喷出雾滴平均直径在３０μｍ左右,若雾滴密度以１２个／ｃｍ＾２为有效密度,在风速为３ｍ／ｓ下,有效喷幅可达７ｍ。     

3WD-12(24)型农业喷雾机械设计与试验

针对当前农业植保施药落后、农药使用量大、有效利用率低、现代施药装备缺乏等关键问题,设计出一种可变雾滴直径农业喷雾机喷雾装置(发明专利申请号:200810108124.6),并设计出3WD-12(24)型采用可变雾滴直径农业喷雾机喷雾装置的农业喷雾机械。试验结果表明,雾滴直径在13~90μm之间变化,喷雾的药液流量可在440~660 mL.m in-1之间调节,比常规的喷雾机节约了1/3以上用药量;实现植保机具一机多用,既能喷雾又能喷烟,且可实现对搭架式葡萄和果园等进行立体喷雾或喷烟,配套可变地隙拖拉机植保作业;根据喷雾作业对象及生长状态的不同而改变喷雾方式,从而可以达到高效施药、保护环境的目的。     

3种助剂对22%氟啶虫胺腈悬浮剂表面张力及雾化分散的影响

为研究喷雾助剂对农药界面参数及雾化分散特性的影响,将3种助剂(倍达通、N380、G2801)分别与浓度为0.3%、0.4%、0.6%的22%氟啶虫胺腈悬浮剂混配,测定混合液的表面张力变化,并在雾滴传递评价系统中进行雾化分散试验,分析喷雾助剂对药液表面张力、雾滴体积中径及雾滴谱跨度的影响。结果表明,喷雾助剂对药液的表面张力有明显的降低作用,且不同浓度药液中添加同一种助剂后,表面张力具有较明显的一致性;喷雾助剂对雾滴体积中径改变作用明显,倍达通表现为增大作用,N380及G2801表现为减小作用;在较大药液浓度及较低喷雾压力下,助剂对雾滴谱跨度具有增大作用,降低了雾滴粒径的均匀性。该试验结果可为施药前助剂筛选提供依据,为进一步研究农药减施增效提供数据基础。     

农药喷雾粒径的研究现状与发展(综述)

【目的】农药的不合理使用严重威胁着我国农产品质量安全和农业生态环境安全。优化农药喷施方式,提高农药利用率与喷施效果,实现农业生产的良好发展已成为迫切需要解决的问题。【方法】从农药雾滴粒径的检测方法出发,介绍了雾滴粒径检测技术的发展、以及雾滴尺寸与农药防治效果的关系;对农药喷雾最佳粒径的研究进行了分析;总结了农药喷雾最佳粒径的研究以及所存在的不足,并对农药喷雾粒径的研究进行了展望。【结果】人工表面得到的最佳粒径与真实的喷雾最佳粒径具有明显的差异性,人工表面通常倾向于收集大液滴;细小雾滴大量漂移的发生不存在必然性;同一靶标不同时期所对应的喷雾最佳粒径是变化的;小雾滴更容易吸附在靶标表面,能穿透植物冠层杀死冠层内部的害虫。【结论】不同农药、不同靶标、不同药液浓度甚至害虫的不同时期,农药的最佳喷雾粒径大不相同。今后应加强农药雾滴最佳粒径的理论研究,从宏观和微观多角度综合分析,开发精准可控变粒径喷嘴。     

基于DGPS技术的水稻喷雾雾滴分布的研究

用Rhodamine-B染料与水配成1g／L的示踪溶液代替农药在水稻田喷雾，借助于荧光分光光度计计算雾滴在水稻某一区域的沉积量．结果表明：在按距离地面40cm以上和20～40、5～20cm对水稻分层时，雾滴沉积分布与各层水稻植株干物质质量成正比，在水稻植株采样质量分别为首层7．325～147．770g、中层8．767～287．933g、底层13．630～571．348g时，获得的雾滴沉积与对应的水稻植株干物质质量的比例系数分别为0．187、0．066、0．016．利用DGPS技术和GIS软件绘制出了试验稻田的雾滴沉积分布总图及不同层间的雾滴沉积分布图．     

在静电喷雾中喷液物化特性对荷质比的影响

采用电晕荷电方式,研究静电喷雾中喷液的物理化学特性对雾滴荷质比的影响。配制一系列不同电导率、表面张力、介电常数的喷液,进行静电喷雾,测量雾滴荷质比。结果表明,雾滴荷质比随喷液表面张力的增加无明显变化;随喷液电导率的增加而减小;随喷液介电常数的增加而增大。这些规律为以后静电喷雾制剂的配制提供了理论依据。     

烟田中使用不同喷雾器的农药沉积分布研究

[目的]比较不同喷雾器以及喷头对农药有效利用率和施药效率的影响。[方法]采用诱惑红作为农药喷雾的示踪剂,分析了4种喷雾器及喷头在田间喷雾下的雾滴大小、施药效率、叶片农药的沉积回收率和雾滴田间分布均匀性。[结果]农药的有效利用率方面表现为电动喷雾器>机动喷雾器>手动喷雾器>手动弥雾器;施药效率方面表现为机动喷雾器>电动喷雾器>手动弥雾器>手动喷雾器;农药雾滴田间分布均匀性方面表现为电动喷雾器最好,其余都较差。[结论]为新型植保器械的推广应用提供了理论依据。     

多旋翼植保无人机棉花飞防作业效果

目的 研究植保无人机喷施作业雾滴的沉积分布规律和病虫害防治效果,为植保无人机田间作业提供理论依据和技术支持。方法 使用无人机和喷杆喷雾机进行喷施试验,以卡罗米特纸卡和滤纸作为取样器采集雾滴,研究雾滴在棉花冠层的沉积规律,比较两种植保机械的病虫害防治效果。结果 在有效喷幅范围内,无人机喷施作业雾滴主要集中在棉花冠层上部,棉花冠层中部和下部雾滴沉积量和覆盖率均较低;无人机施药雾滴在上风向和下风向的飘移量有显著差异,上风向雾滴平均飘移百分比为4.93%,下风向平均飘移百分比为14.96%,且波动较大;JT-30植保无人机和3W-1000Y悬挂式喷杆喷雾机在施药7 d后对棉蚜防治效果较好,在施药后15 d对棉叶螨防治效果较好。结论 雾滴在棉花冠层的穿透性较差,下风向雾滴飘移现象较突出,对蚜虫的防治效果较好。     

Comparison of droplet distributions from fluidic and impact sprinklers

To adapt to the trend toward low-energy precision irrigation, the droplet distributions for two new prototype sprinklers, outside signal sprinkler(OS) and fluidic sprinkler(FS), were compared with impact sprinkler(IS). A laser precipitation monitor was used to measure the droplet distributions. Droplet size and velocity distributions were tested under four operating pressures for nozzles 1.5 m above the ground. For the operating pressures tested, the mean OS, FS and IS droplet diameters ranged from 0 to 3.4, 0 to 3.5, 0 to 4.0 mm, respectively.The mean OS and FS droplet velocities ranged from 0 to6.3 m$s–1, whereas IS ranged from 0 to 6.3 m$s–1. Being gas-liquid fluidic sprinklers, droplet distributions of the OS and FS were similar, although not identical. IS mostly produced a 0.5 mm larger droplet diameter and a 0.5 m$s–1greater velocity than OS and FS. A new empirical equation is proposed for determination of droplet size for OS and FS, which is sufficiently accurate and simple to use. Basic statistics for droplet size and velocity were performed on data obtained by the photographic methods. The mean droplet diameter(arithmetic, volumetric and median)decreased and the mean velocity increased in operating pressure for the three types of sprinkler.     

奶牛喷淋降温水滴形态特性的数值模拟

为研究奶牛喷淋降温过程中的水滴形态特性,以及水滴撞击壁面过程中的铺展系数与水滴喷淋速度和接触角之间的关系问题,采用CLSVOF数值模拟方法,对单个水滴与固体壁面撞击过程进行三维数值模拟。首先根据Yokoi的试验对本研究数值模型的准确性进行验证,然后根据本研究试验测试数据建立数值模型,同时结合韦伯数(We)、雷诺数(Re)及系数K对数值模型进行分析验证。研究了水滴粒径分别在0.5和0.8mm条件下:当速度分别以1、2和3m/s,平均接触角为120°时水滴撞击固体壁面时的形态变化;当接触角分别为90°、120°和140°,速度为1m/s时水滴撞击固体壁面时的形态变化。结果表明:随液滴直径和撞击速度的增加,液滴撞击壁面后主要有振荡、反弹、破碎和飞溅这4种典型运动形态;随着水滴速度的增大,水滴铺展速度加快,最大铺展直径与铺展系数增大;随着接触角增大,水滴最大铺展直径减小,最大铺展系数值减小。     

喷雾助剂类型及其在农业航空中的应用

喷雾助剂可以多方面改善农药的使用性能,常见类型有油类喷雾助剂、有机硅类喷雾助剂、液体肥料类喷雾助剂。在农业航空喷施过程中添加喷雾助剂,可大幅度提高农药利用率。本文介绍了喷雾助剂的类型,论述了加入喷雾助剂在农业航空喷施方面对药液雾滴粒径、雾滴沉积、雾滴飘移及药效的影响。     

侧向风对航空植保无人机平面扇形喷头雾滴飘移的影响

目的 侧向风是影响植保无人机航空喷施雾滴飘移和作业效果的主要因素。探究航空植保喷施过程中侧向风对雾滴沉积和飘移的影响,为植保无人机航空喷施作业参数的选择和作业关键部件的改进提供数据支持和理论指导。方法 以常用平面扇形喷头Lechler系列的LU 120-015和LU 120-03标准压力喷头为研究对象,基于计算流体力学离散相模型的粒子跟踪技术,在适宜的边界条件下对喷施作业过程中风洞内雾滴流场和农药喷洒离散相进行模拟试验;通过仿真模拟对平面扇形喷头喷施的雾滴沉积和飘移分布情况进行可视化分析,探究雾滴粒子在不同侧风风速条件下的飘移特性;在农业航空专用风洞中,采用近似条件对雾滴的沉积飘移特性进行试验验证和分析。结果 仿真模拟结果表明,随着侧向风速的增加,离散相雾滴粒子飘移程度越严重,雾滴水平飘移越明显。随着侧向风速的增加,模拟离散相雾滴粒子的准确沉积率(R_a)呈指数下降,由14.11%下降到0.66%;水平飘移率(R_h)呈线性增加,由14.25%增加到60.58%。风洞试验结果表明,在侧风风速分别为1、3和6 m/s的条件下,雾滴的R_h分别为0.4%、48.1%和75.1%,且雾滴在风洞内部会随着侧风风速的增加发生一定程度的卷扬现象。仿真模拟与风洞测试试验的R_h具有显著相关性(R²=0.963,P<0.05)。结论 仿真模拟对航空喷施条件下的雾滴飘移具有较好的预测效果;采用仿真模拟辅助风洞试验测试的方法,可以比较准确地得出航空植保无人机作业中常用平面扇形喷头的雾滴沉积与飘移情况。