| 小型植保无人机下洗气流场影响雾滴运动特性规律研究 |
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| 引用本文： | 张智泓,曾荣壕,赖庆辉,袁烁,申思雨,杨乐. 小型植保无人机下洗气流场影响雾滴运动特性规律研究[J]. 农业机械学报, 2023, 54(9): 208-216，226 |
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| 作者姓名： | 张智泓 曾荣壕 赖庆辉 袁烁 申思雨 杨乐 |
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| 作者单位： | 昆明理工大学 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（52065031） |
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| 摘 要： | 为了研究小型无人机下洗气流场对雾滴运动特性的影响规律,以小型无人机为基础,采用Navier-Stokes(N-S)方程、realizable k-ε模型和Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations算法,对施药过程中的下洗气流场和雾滴离散运动进行了详细的数值模拟分析。研究分析无人机下洗气流的速度特性、雾滴沉积特性以及作业高度对农药沉积效果的影响。通过试验结果可知,模拟值与试验值的相对误差在20%以内,验证了下洗气流场数值模型的可行性。进一步模拟分析结果表明,在无人机喷药平台的影响下,下洗气流场在距离旋翼1 m处达到速度峰值。随着作业高度的增加,雾滴逐渐分散并扩散。雾滴主要分布在两个“气流引入区”和两个“气流导出区”,该分布特征有助于优化施药效果和提高农药的使用效率。根据分析结果,当无人机飞行作业姿态与地表保持平行,且将作业高度调整至0.8～1.0 m之间时,可显著提高农药沉积量,从而提高植保无人机的施药效果。本研究验证了下洗气流场数值模型的可行性,为小型植保无人机的对靶雾滴漂移及沉积研究提供了参考依据。
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| 关 键 词： | 小型植保无人机 下洗气流场 数值模拟 雾滴沉积 |
| 收稿时间： | 2023-04-12 |
Investigation of Effects of Downwash Airflow Field on Droplet Motion Characteristics of Small Plant Protection Unmanned Aerial Vehicles |
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| ZHANG Zhihong,ZENG Ronghao,LAI Qinghui,YUAN Shuo,SHEN Siyu,YANG Le. Investigation of Effects of Downwash Airflow Field on Droplet Motion Characteristics of Small Plant Protection Unmanned Aerial Vehicles[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2023, 54(9): 208-216，226 |
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| Authors: | ZHANG Zhihong ZENG Ronghao LAI Qinghui YUAN Shuo SHEN Siyu YANG Le |
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| Affiliation: | Kunming University of Science and Technology |
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| Keywords: | small plant protection unmanned aerial vehicle downwash airflow field numerical simulation droplet deposition |
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