喷头位置和喷筒压力对烟雾机雾化效果影响

利用三维软件对常温烟雾机建模,并将其导入到FLUENT软件中,选择有限元体积法对烟雾机的模拟区域进行离散化处理。对不同情况下的工作效果进行仿真模拟,采集喷射雾滴信息,对比分析在不同喷嘴安装位置和在喷筒压力条件下的雾化效果。结果表明:有限元体积法可以较为准确地模拟烟雾机的雾化情况,且随着喷嘴安装位置距喷筒出口的距离和喷筒内气体压力的增加,烟雾机雾化效果也变得越好;但增加到一定程度时,对烟雾机的雾化效果基本不再产生影响。     

喷头位置与孔径对尾气回收式烟雾机雾化的影响

烟雾机的雾化效果对病虫害的防治及环境保护具有重要的影响,在尾气回收式烟雾机的工作系统中,喷头的安装位置和喷头孔径是影响其雾化效果的主要原因。为此,试验分析了在定喷头流量和发动机定转速条件下喷头不同安装位置及孔径对雾化效果的影响,结果表明:喷头孔径在0.6~1.0mm范围内的不同喷头型号中,45°七眼喷头的均匀度值达到0.91,雾化效果最好;喷头安装位置在100mm处的VND与NMD数值在雾滴粒径最佳范围内,DR值为0.91,雾滴最为均匀。     

新型脉冲式烟雾水雾机的研制

脉冲烟雾机具有防治效率高、用药量省等显著优点,但存在只能对油溶剂农药进行热力烟化,而无法对水基型农药进行热力雾化的问题。为此,针对现有脉冲烟雾机,根据脉冲发动机的工作原理、燃烧喷雾时的流场分布特征,理论分析以脉冲发动机为动力、集喷烟雾和喷水雾功能于一机的可行性。通过对供油系统、化油器、进气阀门和燃烧室结构的改进,成功研制出一种对油溶剂农药和水基型农药均适用的脉冲式烟雾水雾机,适应了果园内不同防治时期、不同剂型的施药要求。     

脉冲式烟雾水雾机工作频率影响因素研究

脉冲式烟雾水雾机以脉冲发动机为动力,可施放烟雾或水雾,从而满足植物不同生长时期的施药要求。脉冲式烟雾水雾机工作频率取决于其声学结构条件、加热条件以及药液烟化或雾化时反馈作用共同耦合时的振荡频率。如不满足任一条件或反馈扰动过大,则无法形成振荡系统,或使原有的系统停止振荡,从而导致发动机熄火。通过改变脉冲发动机油门开度、药液类型（用0#柴油和清水代替热雾剂农药和水雾剂农药）以及进入喷管内的药液流量,对脉冲式烟雾水雾机进行了工作频率的影响因素研究。结果表明,不喷药状态时,实际工作频率高于理论工作频率,平均相对误差为26.6%;喷药状态时,热雾剂或水雾剂农药进入喷管内热力烟化或雾化后,均会引起实际工作频率的下降,水雾剂农药雾化后工作频率的下降幅度大于热雾剂烟化后的频率下降幅度,水雾剂农药热力雾化比热雾剂热力烟化对原有脉动燃烧振荡系统的扰动大。据此重新构建了脉冲式烟雾水雾机喷烟雾或喷水雾工作频率的数学模型。喷烟雾和喷水雾状态下,工作频率与药液流量之间均呈负比例线性关系,其比例系数分别为-0.1357、-0.1157Hz·h/L;工作频率与燃油消耗率之间均呈正比例线性关系,其比例系数分别为38.58、30.73Hz·h/L。应用新构建的模型所引起的最大相对误差只有2.2%和1.4%,表明构建的工作频率数学模型可用于脉冲式烟雾水雾机在常规喷药量范围内工作频率的计算。     

常温烟雾机

常温烟雾机是一种新型室内施药设备，它是一种靠高压空气通过特殊的喷头，将药液雾化为均匀细小的雾状液滴，常温烟雾机对密闭性空间栽培作物的病虫害防治效果明显。     

尾气回收式烟雾机雾化的影响因素及能量回收试验研究

基于一台YN系列38CRD2型柴油发动机排气管加装尾气回收式烟雾机进行负荷特性试验,在安装烟雾机后,在定喷头安装位置和喷头型号的条件下,研究发动机转速、喷头流量、烟雾剂浓度的变化对尾气回收式烟雾机雾化效果的影响;通过排气管前后端温度变化及加装烟雾机前后油耗变化得到尾气能量的回收效率。试验得出以下结论：1）发动机转速由2000r/min上升至2800r/min的过程中,烟雾机正发烟,当发动机转速达到2400r/min上下时,烟雾机的雾滴颗粒粒径最佳;在定发动机工况下,当烟雾剂浓度从10%增加到50%时,发现不同的烟雾剂浓度同样可以使尾气回收式烟雾机发烟,为得到尾气回收式烟雾机的发烟效果,我们发现,烟雾剂浓度调整至10%~30%浓度范围内效果最佳,所以机器作业时烟雾剂的浓度可在此范围内适当进行调整。当烟雾剂浓度为30%时,尾气回收式烟雾机的雾滴颗粒粒径为最佳粒径,推荐选用此浓度的烟雾剂;试验发现喷头流量与雾滴粒径呈正相关关系,供药泵流量在2.5L/min-7.5L/min范围内烟雾机正常发烟,其中尾气回收式烟雾机喷头流量在为7.5L/min时喷头雾化较优。2）安装烟雾机后,油耗增幅为2.552%~3.882%,且增幅较小,当发动机转速在2200r/min~2400r/min时,此时发动机最为稳定且烟雾机雾滴颗粒粒径均匀;通过采集的前后端温度数据计算得出尾气回收再利用率为11%,能节约柴油发动机88g柴油,说明尾气回收式烟雾机可回收尾气中的能量,提高燃料利用率以达到节能减排的效果。     

6HYC-25型烟雾机植保效果适应性试验分析

<正>烟雾机是目前科技含量较高的一种植保机械。采用脉冲喷气涡流式发动机原理,产生高速气流将药液雾化为小于50μm的微细颗粒,随烟雾喷出、弥漫,使作物或场所被载药烟雾包围。药物可直接与病虫害接触,药效充分发挥,无死角。该机作业效     

基于发动机尾气能量再利用式烟雾机对发动机性能的影响

针对传统的打药机械使用效果差、效率低、农药利用率低且操作人员容易中毒等这些问题,同时发现发动机燃气燃料利用率不高,燃烧不充分污染环境等缺点。设计出基于发动机尾气能量再利用的烟雾机,并对安装烟雾机后的发动机动力性、燃油经济性、排放性能进行研究。得出在发动机排气管上安装烟雾机后:发动机的输出功率和输出扭矩都有一定的降低,下降幅度分别为2.769%～4.105%和1.516%～3.686%,对发动机的动力性能影响不大;发动机的油耗率增加,增加幅度为0.917%～4.038%,但发动机燃油经济性要通过烟雾剂雾化效果与能量回收程度来衡量;发动机尾气中的CO和HC含量的上升幅度分别为7.692%～41.154%和70.690%～278.947%,NO_X的排放量出现降低情况,呈现为0.173%～0.218%的下降幅度,烟雾机的安装对发动机的尾气排放影响较大。     

设施固定管道式二相流常温烟雾系统雾滴沉积试验

针对缺乏设施专用高效施药机具,现有机具雾化性能差,农药有效利用率低,人员受毒害严重等问题,设计了设施固定管道式二相流常温烟雾系统,并结合推车式常温烟雾机,进行了喷雾性能对比试验,同时以结果期苏椒5号为试验对象,研究了作物冠层对二相流烟雾系统雾滴沉积分布的影响。试验设置二相流烟雾系统的工作气压为0.3MPa,液压为0.05MPa,施药流量为2L/min;常温烟雾机放置在温室中间位置距离前方采集区域2m处,风筒与水平地面呈15°倾角,向正前方喷雾,施药流量为1.5L/min,总施药时间为5min。结果表明,二相流烟雾系统每个采集区域的沉积量最大值均出现在喷头喷射方向前方约1m处（采样点4或5,与喷头喷射方向有关）,CV1稳定在25%~35%之间,反映出横向各采样点雾滴沉积量的差异和分布规律的一致性;常温烟雾机雾滴沉积量在前、中、后各区域内的变异系数分别为70%、29%和0,导致前方（7~9m）各采样点雾滴沉积量变异系数高达70%的原因是雾滴集中沉积在烟雾机前方的固定区域（采样点3~6）,而在两侧的沉积量过低,后方（41~43m）沉积量变异系数为0,是因为烟雾机风送距离有限导致后方各采样点无雾滴沉积。从沉积量的区间分布特性看,与常温烟雾机相比,二相流烟雾系统各采集区域雾滴沉积量的变异系数仅为13%。以上结果说明,二相流烟雾系统能够实现整个棚室的无人施药作业,且雾滴沉积分布均匀性较好;棚室内作物的存在有利于雾滴在周围叶片上聚集,雾滴沉积量在竖直高度和不同区域的分布无显著差异,变异系数不大于13%。综上所述,二相流烟雾系统工作性能稳定,雾滴分布均匀,可明显提升对病虫害的防治效果,能够实现人药分离作业。     

悬挂式常温烟雾机气流场与雾滴沉积三维模拟与试验

基于CFD三维模拟技术,建立了常温烟雾机在密闭温室内作业的气流速度场模型及雾滴沉积分布模型,分析了常温烟雾机的气流速度场及雾滴沉积分布特性,并进行试验验证。模拟结果表明,常温烟雾机有效风送距离与风送速度呈正比,在喷雾高度为1.5 m时常温烟雾机风送距离最短;风送速度为5 m/s和25 m/s时雾滴质量流率较大,风送速度为20 m/s以上、喷雾高度在2.0 m以上时,雾滴沉积均匀性较好。模拟与试验结果对比说明,在风机作用区域内,所建立气流速度场数值模型模拟相对误差为10%~35%,雾滴沉积分布模型模拟相对误差为15%~35%,可较准确预测常温烟雾机气流速度场与雾滴沉积分布。     

静电喷雾技术的基础研究

液体荷电雾化技术能够有效降低雾化的粘滞阻力,提高雾化效果。为此,从理论方面分析了影响液滴雾化和雾滴荷电的参数以及影响荷质比的因数,并列举了静电技术在农业上的应用;着重阐述了静电喷雾技术在农业方面的应用前景。     

密集烤房倾斜旋转式装烟机设计与试验

针对密集烤房鲜烟叶装炕劳动强度大、用工难、安全隐患突出等问题,结合密集烤房结构和烟叶烘烤技术要求,设计一种倾斜旋转式装烟机。主要由动力平台、升降装置、水平移动装置、倾斜旋转装置及PLC控制系统构成。通过对烟叶装炕过程的分析,对链条提升机构和油缸举升机构进行设计,确定其结构参数。为保证装烟机具有良好的装烟效果,对旋转机构和倾斜机构运动过程进行分析,得到载烟杆长度为650 mm,载烟杆与锥齿轮连接轴两轴线距离为13 mm,烟夹倾斜角度为23°,并通过遗传算法对锥齿轮进行优化设计。以装烟成功率和烟叶损伤率为评价指标,在密集烤房内进行装烟试验,试验结果表明：倾斜旋转式装烟机工作性能可靠、稳定,平均装烟成功率为96.7%,烟叶平均损伤率为7.8%。研究结果可为密集烤房智能装烟设备研究提供参考。     

3MD-8型低量弥雾植保机的设计与试验

为解决现有植保机械施药量大、药液利用率低等问题,设计了3MD-8型低量弥雾植保机。该机型采用风力雾化风力传送的弥雾原理,将药液撕裂成70~150μm的雾滴,主要用于棉花、大豆等中高秆作物的植保化控作业。其主要部件包括风机、输风管、药液箱、喷头及机架等,结构简单,造价低廉;通过与拖拉机液压升降机构韧性连接实现输风管折叠,操作方便。室内和田间试验结果表明:机具各项性能良好,工作可靠,同常规喷雾机相比,可节约药液50%~70%,杀虫效果显著,达95%以上。     

气助式静电喷雾靶标物背部沉积特性

为了研究气助式静电喷雾中,药液雾化特性对其靶标背部沉积效果的影响,采用Ф80mm的西红柿果实作为靶标,配制1g／L的刚果红溶液模拟农药进行喷雾试验．运用OLID测试系统对不同施药条件（气体压力、静电电压、喷雾距离）下药液的雾化特性进行了测试,借助分光光度计定量分析靶标背部沉积量,结合试验结果对药液雾化特性与靶标背部沉积效果的关系进行了分析和讨论．结果表明：非静电喷雾时,雾滴不易粘附于标靶背部,与荷电喷雾时相比,背部沉积量较小可以忽略;在气动力和静电力的前后作用下,雾滴的粒径随气体压力、静电电压的增加而减小且分布愈均匀;增加气体压力、静电电压均可提高药液靶标背部的沉积量,其中静电电压影响最大;荷电啧雾时,雾滴的粒径愈小分布愈均匀有利于荷电药液在靶标物背部沉积．     

采茶机滚切刀的运动分析和设计

制茶的第一道工艺就是茶青的采摘,茶青采摘的及时与否直接影响到茶叶的品质和产量。现在优质茶青都是手工采摘,强度大,效率低,采茶机能够降低茶农采茶的劳动强度,提高采茶效率。为此,结合河南省科技重大烟机茶叶专项子项目烟叶编杆机,重点介绍了如何利用Solidworks软件对采茶机滚切刀进行运动分析和建模设计。     

苗床接种喷药施肥机设计与试验

根据仿生学和烟草花叶病毒的摩擦接种原理，设计了以微创机构为核心的接种设备。应用电机带动800目的砂布条，由砂布条对烟苗进行摩擦微创，为避免对娇嫩的烟苗造成严重损伤，通过试验确定砂布条宽度3 mm，微创滚筒转速70 r/min。为方便烟苗的日常管理，设计了集接种、施肥和喷洒药物功能为一体的烟苗接种喷药施肥机。该接种喷药施肥机由机架、微创机构、控制系统、供药机构和行走系统组成。由基于Eclipse开发的手机APP作为上位机，STM32作为下位机，通过Bluetooth实现控制指令在上、下位机之间的传输，实现一体机喷药、施肥和接种3种功能的转换和一体机前进、转向的控制。试验表明，该苗床接种喷药施肥机达到87.3%的接种率，指标优秀。相比于生产中应用的烟草花叶病毒人工接种方式而言，该一体机实现了一机多用，突破了传统人工接种方式的限制，微创小，适应性更强，在很大程度上提高作业效率。      

基于剪切效应的气动雾化喷嘴试验研究

提出一种基于剪切效应的气动雾化喷嘴,对影响雾化质量的喷嘴结构参数进行试验研究.设计了3种气流孔径分别为8.0,9.0,10.0 mm的喷嘴,以自来水为工质,采用激光粒度分析仪和激光多普勒测速仪对不同喷嘴的雾化性能进行测量;描述气流孔径和气体流量对雾化微粒直径与速度分布的影响,量化并分析雾化微粒直径与速度之间的关系.结果...     

液—液循环流化床液滴形成特性研究

基于图像采集与处理方法对液-液循环流化床液滴形成特性进行了实验研究,提出了形成液滴的3种液-液雾化方式,考察了液-液雾化方式与射流长度脉动、液滴粒径分布的相关性,获得了液-液雾化方式的转变规律以及雾化强度、射流长度脉动和液滴粒径分布基于相对雷诺数的变化规律.结果表明,雾化过程与相对雷诺数密切相关,随着相对雷诺数的增加,雾化强度持续增强,液-液雾化方式由滴流型向层流射流型转变,最后发展为湍流射流型;在整个相对雷诺数实验范围内,射流长度的脉动表现出随机和非周期的特点,其标准方差与平均值的变化规律基本一致,在相对雷诺数为1.3×104时达到最大值;液滴的粒径分布参数一直增大到湍流射流型雾化阶段,在相对雷诺数为2.5 ×104时,液滴的粒径均匀性最好,而液滴平均粒径总体上随相对雷诺数的增大不断减小,形成液滴的最小平均粒径发生在湍流射流型雾化阶段.