排气管壁面温度对尿素水溶液雾化效果的影响

为解决发动机排气管在排气温度较低时出现的尿素结晶问题,该研究从改进尿素水溶液（Urea Water Solution,UWS）雾化效果角度进行分析,搭建UWS喷射雾化试验台架,利用智能温控仪提供恒温壁面,利用高速摄像机记录UWS碰撞不同温度壁面的过程,采用激光粒度仪探究UWS以30°入射角分别碰撞常温（20 ℃）、100、150和200 ℃温度壁面后,近壁面处液滴粒径随时间的变化趋势。结果表明：不同壁面温度条件下,液滴的索特平均直径（Sauter Mean Diameter,SMD）大小呈'M'形分布,测试空间内的SMD整体变化趋势一致,随着壁面温度的升高,SMD逐渐减小。UWS与不同温度壁面碰撞的初期,常温（20 ℃）壁面的主射区液滴粒径在120～180 μm,反射区液滴粒径在100～120 μm;壁面温度为100 ℃时,主射区液滴粒径在120～140 μm,反射区液滴粒径在90～110 μm;壁面温度为150 ℃时,主射区液滴粒径在100～120 μm,反射区液滴粒径在80～100 μm,壁面温度为200 ℃时,主射区液滴粒径集中在50～70 μm,反射区液滴粒径在30～50 μm,随着时间的延长,液滴粒径逐渐减小,最后保持稳定。随着壁面温度的升高,测试空间内液滴粒径随时间延长而减小的速度增加,雾化效果更好,壁面残留物经历了由尿素水溶液到尿素晶体、再到熔融态尿素晶体、最后为少量白色粉尘（氰酸聚合物）4个阶段。UWS形成的壁面液膜随着壁面温度的升高逐渐减小,当壁面温度较高时则不会有液膜形成。研究结果可为解决排气管内尿素结晶问题提供理论依据。     

滑刀开沟-气力引射式液肥雾化侧深施肥装置设计与试验

为提高肥料利用率,降低肥料对水田的污染,该研究结合侧深施肥技术与液肥优点,研制一种水田滑刀开沟-气力引射式液肥雾化侧深施肥装置。该装置采用滑刀式开沟器开沟,利用气力引射式雾化施肥器雾化和引射液肥,将液肥侧深施于水稻根区附近土壤。设计了气液同轴气力引射式雾化施肥器内腔结构,以喉嘴距、混合室（喉部）直径、气体压力为因素进行全因子土槽试验,分析各因素对排肥量（液肥质量流率）和耗气量（气体流量）的影响。结果表明,影响液肥质量流率的主次因素顺序为混合室（喉部）直径、气体压力、喉嘴距;影响气体流量的主次因素顺序为气体压力、喉嘴距、混合室（喉部）直径。采用EDEM离散元仿真软件进行仿真优化,利用加权评分法综合评判仿真试验结果,结果表明,在不同工作速度下,滑切角为32.5°、刃口角为45°时,滑刀式开沟器可获得较优的工作性能。开展土槽试验验证仿真结果,滑刀式开沟器入土深度为30 mm、前进速度为1.2 m/s时,牵引阻力实测值为8.5 N,仿真结果为6.9 N,相对误差为18%,土壤扰动面积仿真结果为 1965.6 cm²;入土深度为50 mm、前进速度为0.6 m/s时,牵引阻力实测值为14.4 N,仿真结果为12.2 N,相对误差为15%,土壤扰动面积仿真结果为2137.2 cm²。土槽性能试验结果表明,该装置在入土深度为30 mm,前进速度为1.2 m/s时,排肥量标准差为0.2427 g/s,与最大排肥量的相对误差为1.42%,施肥深度与入土深度的相对误差为4.4%;在入土深度为50 mm,前进速度为0.6 m/s时,排肥量标准差为0.4796 g/s,与最大排肥量的相对误差为2.13%,施肥深度与入土深度的相对误差为2.1%。研究结果可为水田液肥侧深施技术的应用提供参考。     

喷雾助剂类型及浓度对喷头雾化效果影响

为达到农药减施增效的目的,助剂逐渐成为农药喷洒过程中必不可少的部分,其效果及浓度直接影响着施药过程中农药利用率。为探索不同助剂及浓度对喷头雾化效果的影响,该文利用激光粒度仪比较分析了IDK120-025型和LU120-015型喷头喷施不同浓度典型增效剂意欧、减量增产助剂激健、尿素时,其雾滴体积中径及雾滴分布相对跨度差异。两款喷头应用广泛,喷雾角度相同、喷腔雾化结构相异。结果表明：3种助剂溶液对IDK120-025型喷头的影响效果相比于LU120-015型喷头更为显著,但是LU120-015喷头喷雾雾滴均匀性较优于IDK120-025。激健溶液配比为1:3 000时,在0.4 MPa喷雾压力条件下,与水相比可将IDK喷头雾滴体积中径增加20.43%,粒径分布相对跨度减小1.74%;意欧溶液配比为1:2 000时,在0.4 MPa喷雾压力条件下,与水相比可将IDK喷头雾滴体积中径增加11.10%,粒径分布相对跨度减小8.86%;意欧溶液配比1:3 000时,在0.2 MPa喷雾压力条件下,与水相比可将LU喷头雾滴体积中径减小5.99%,粒径分布相对跨度增大1.56%;尿素溶液在配比1:2 000时,在0.4 MPa喷雾压力条件下,与水相比可将IDK喷头雾滴体积中径增加16.92%,粒径分布相对跨度减小6.92%。该试验可为田间农药施用中助剂及喷头的选择提供依据,为进一步研究喷头及助剂提供数据基础。     

基于超声雾化的蔬菜栽培管道内雾滴沉降规律研究

为了研究风速、雾化量、温度差对蔬菜栽培管道内营养液雾气的沉降变化的影响,搭建了基于超声雾化的蔬菜栽培管道试验平台。采用单因素试验分析了风速、雾化量、温度差对管道内雾气沉降量的影响,利用二次回归正交旋转组合试验得到影响雾气沉降的因素主次顺序,并建立了营养液雾气沉降量的回归方程。随着栽培管道内雾化量的增加,沉降量总体呈上升趋势。当雾化量低于420 mL·h^-1时沉降量增加缓慢,当雾化量大于420 mL·h^-1时沉降量增加明显。随着风速逐渐增大,沉降量不断减少,风速为1.1 m·s^-1沉降量最大,风速大于1.5 m·s^-1后沉降量显著减少。沉降量随着温度差的正负水平近似对称变化,温度差绝对值增大,沉降量增加。回归模型的R²为0.734 7,模型的拟合程度较高。三个因素对蔬菜根系雾气沉降影响排序为雾化量>风速>温度差。模型求得沉降量最大值为0.063 g,最优组合雾化量为680.11 mL·h^-1,风速为1.34 m·s^-1,温度...     

气液两相流流型影响喷嘴喷雾形态及液滴粒径分布

为了获得气泡雾化喷嘴内不同气液两相流流型对喷雾形态及液滴粒径分布的影响规律,该文建立了气泡雾化喷雾可视化试验系统,采用试验方法获得喷嘴内气液两相流流型及宏观喷雾形态;该文建立了喷嘴内和喷雾场中气液流动模型。研究结果表明,泡状流时喷孔出口含气率呈周期振荡衰减且含气率较低,搅拌流时喷孔出口截面含气率脉动幅度及其变化较小且含气率较高（较泡状流高1倍）;搅拌流时喷雾形态脉动不明显,喷雾半锥角分布比较集中,而泡状流时正好相反,搅拌流时喷雾半锥角在8°～14°范围内的占比超过70%,而泡状流不到40%。搅拌流时喷孔出口附近液滴粒径分布更加集中且随轴向距离增加分布范围变化更大,液滴平均粒径比泡状流小4%左右;在喷孔出口附近,搅拌流时液滴粒径标准差明显小于泡状流时液滴粒径标准差,较泡状流小30%以上;不同气液两相流流型时液滴粒径分布的差异随轴向距离的增加而减小。研究结果可为气泡雾化喷射技术的发展以及不同领域喷嘴内流型的合理选择提供一定的理论和试验依据。     

40%辛硫磷防治白菜害虫的效果

为了防治白菜根蛆等地下害虫和菜青虫等食叶害虫,间接防治软腐病和病毒病等病害所造成的损失,采用40%辛硫磷EC 1 000倍液灌根,以及用40%辛硫磷EC 800倍液喷雾,从而达到防治病虫和增产的目的。根据2008年吉林市白菜平均价格计算出经济效益,单纯灌根与喷雾分别获得2 900.0元/hm2和1 200.0元/hm2的经济效益,同时进行可获取4 820.0元/hm2的经济效益。     

池塘冷能气雾降温设备对高温期刺参养殖池塘环境理化指标及沉积物细菌群落结构的影响

近年来,极端高温灾害已成为限制仿刺参(Apostichopusjaponicus)产业可持续发展的重要瓶颈之一。本团队前期研发出一款可实现池塘养殖刺参安全度夏的池塘冷能气雾降温设备,取得了较好的应用效果。为解析使用该设备对池塘环境的调控作用,本研究选取安装并使用该设备的5个池塘(实验组,根据相对区域的不同,标记为E1和E2组)和无任何降温措施的3个池塘(对照组,标记为C组)为研究对象,测定夏季高温期实验池塘水质及底质指标,并利用高通量测序技术对相应池塘沉积物中菌群结构差异进行解析,进一步分析细菌群落结构与相关环境影响因子的相关性。研究结果显示,2个实验组池塘的底层平均水温显著低于对照组,水体溶解氧含量显著高于对照组,水体氨氮和沉积物氨氮、亚硝酸氮以及化学需氧量均显著低于对照组池塘(P<0.05)。对2个实验组和1个对照组共8个测试池塘的沉积物菌群结构进行测定后分别获得707～880个分类操作单元(optical transform unit, OTU),α多样性计算结果显示,实验组沉积物菌群群落丰度和微生物群落多样性均高于对照组。对8个样品的PCoA分析结果显示,各组内养殖池塘沉...     

双流体喷嘴雾化控制特性研究

双流体喷嘴具有雾化效果稳定、显著节能、药量调整范围大和优异的抗堵塞性能等特点,对于提高施药精确性、降低药液浪费和减少环境污染有重要意义。为此,将双流体喷嘴用于猕猴桃园喷雾,使用自主搭建的双流体喷雾试验平台,采用了扇形喷嘴、圆形喷嘴、广角圆形喷嘴3种喷嘴,进行了不同气压下雾化流场的喷雾试验,研究了最佳液体压力恒定的情况下,气路气压的变化对雾化角、贯穿距、流量及压力损失等雾化特性参数的影响。结果表明:扇形喷嘴优于圆形喷嘴和广角圆形喷嘴;随着气压的增大,喷雾的贯穿距先增大后减小;随着气压的增大,雾化角呈现先增大后减小的趋势;随着气压的增大气体流量增大,液体流量减小,气路压力损失较大。对猕猴桃园来说,气压在2.5bar时,选用扇形喷嘴较为适宜,为气液双流式变量喷雾的研究奠定了基础。