| 环境风速对六旋翼无人机下洗气流和雾滴沉积影响研究 |
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| 引用本文： | 张健,张超,陈青,周宏平,杨风波,茹煜. 环境风速对六旋翼无人机下洗气流和雾滴沉积影响研究[J]. 农业机械学报, 2022, 53(8): 74-81 |
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| 作者姓名： | 张健 张超 陈青 周宏平 杨风波 茹煜 |
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| 作者单位： | 南京林业大学 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(51906111)和江苏省农业科技自主创新资金项目(CX(19)3077) |
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| 摘 要： | 小型多旋翼植保无人机存在农药飘移、雾滴沉积不均等问题,为此本文结合RANS方程、SST k-ω湍流模型和SIMPLE算法,对耦合六旋翼植保无人机下洗气流场和喷雾雾滴的两相流场进行数值模拟计算,探析环境风速对无人机下洗气流和农药雾滴沉积的影响。机身下方空间点风速试验和模拟值相对误差在15%以内,验证了数值模型的准确性。数值模拟结果表明：植保无人机飞行作业时,来流造成无人机下洗风场出现漩涡,来流速度对机身正下方流场的影响大于其对旋翼正下方流场的影响;侧风造成无人机下洗风场出现较大漩涡,下洗风场稳定性降低;两侧旋翼正下方对称布置喷嘴提高了雾滴沉积均匀性,来流造成雾滴卷积,雾滴飘移量随着来流速度提高而增大。综合各因素,无人机喷嘴应在旋翼下方对称布置,在小型六旋翼植保无人机实际作业时,无人机作业方向需要与外界环境风向保持平行,同时在晴朗环境下施药作业,从而降低雾滴飘移,提高农药利用率。
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| 关 键 词： | 小型六旋翼植保无人机 环境风速 数值模拟 下洗气流 喷雾场 耦合风场 |
| 收稿时间： | 2022-03-16 |
Effect of Ambient Wind Speed on Downwash Airflow and Droplet Deposition for Six-rotor UAV |
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| ZHANG Jian,ZHANG Chao,CHEN Qing,ZHOU Hongping,YANG Fengbo,RU Yu. Effect of Ambient Wind Speed on Downwash Airflow and Droplet Deposition for Six-rotor UAV[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2022, 53(8): 74-81 |
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| Authors: | ZHANG Jian ZHANG Chao CHEN Qing ZHOU Hongping YANG Fengbo RU Yu |
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| Affiliation: | Nanjing Forestry University |
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| Keywords: | small six-rotor plant protection UAV ambient wind speed numerical simulation downwash airflow spray field coupled wind field |
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