新型扇形雾射流喷头雾滴沉积和飘移潜力特性研究

为合理选用喷头，提高农药有效利用率，减少流失、飘失，应用激光雾滴粒径分析仪和改进后农药雾滴沉积飘移测试平台，依据ISO24253-1田间喷雾沉积试验测试标准和ISO22369-3农药飘移潜力测试平台标准，对具有代表性的德国Lechler公司生产的射流（IDK系列）和双扇面射流（IDKT系列）新型大雾滴扇形雾喷头在不同喷雾压力（0.2、0.3、0.4 MPa）下的雾滴谱、雾滴裸地沉积分布和雾滴飘移潜力进行测试研究，并与常用标准扇形雾喷头Lechler ST、LU系列喷头进行对比。结果表明：随喷雾压力增大，标准扇形雾喷头和射流喷头均雾滴粒径变小，雾滴谱变宽，雾滴直径小于100 μm，V100增大。ST系列的雾滴谱比LU的宽，IDKT的雾滴谱比IDK的宽。标准扇形雾喷头（ST和LU）雾滴为细雾和非常细雾，射流喷头（IDK和IDKT）雾滴为中等雾和粗雾。喷头雾滴粒径决定了雾滴的沉积和飘移特性，在相同喷雾压力条件下，同种型号喷头雾滴裸地沉积量IDKT120＞IDK120＞LU120＞ST110，射流喷头雾滴沉积量显著高于标准扇形雾喷头（P<0.05），所测喷头雾滴沉积变异系数均低于8.5%。随着喷雾压力增加，喷头雾滴的飘移量均增加，喷雾压力对标准扇形雾喷头雾滴飘移影响更加明显，但对射流喷头不明显。在相同喷雾压力条件下，射流喷头雾滴飘移量远小于标准扇形雾喷头，各喷头雾滴飘移量均随雾滴收集距离增大而呈现减小趋势，且飘移均主要集中在测试平台前5 m处。射流喷头IDK和IDKT之间DPV无显著性差异，但标准扇形雾喷头DPV显著高于射流喷头（P<0.05），射流喷头与ST喷头相比，相对防飘能力均在55%以上。上述结果将有助于种植户和生产企业选择最佳喷嘴类型，以提高药效，减少农药喷雾漂移。     

自走式水田高地隙喷杆喷雾机喷雾试验研究

[目的]解决自走式水田高地隙喷杆喷雾机喷雾不均匀的问题。[方法]以10 m喷杆为试验对象,搭建喷杆喷雾试验平台,研究喷雾压力、喷雾高度、喷雾喷幅宽度对喷雾均匀性的影响。[结果]喷头压力为0.30 MPa,流量变异系数最小值为5.292 5%,喷雾流量稳定性最高;喷杆距作物水平高度0.5 m时,变异系数最小值为2.543 010 1%,喷雾均匀性最好;喷雾压力增加,喷幅宽度呈一定程度的正相关。喷雾压力0.30 MPa,喷雾高度0.5 m时,喷幅宽度为10.502 1 m,相对其他喷雾压力情况下,喷幅变异系数最小值为0.280 2%,喷雾喷幅最为稳定。[结论]该研究结果可为自走式水田高地隙喷杆喷雾机的进一步研究提供一定的参考。     

基于激光测量的典型扇形航空喷头喷雾羽流雾滴粒径空间分布研究

近年来，植保无人机在现代农业中展现出了明显的优势，但植保无人机所适配的典型扇形喷头的雾化性能尚待进一步研究，尤其是喷雾羽流的雾滴粒径空间分布特性亟待明确。使用DP-02激光粒度仪分别对CFA11001、CFA11002、CFA110015、SF11002、SF110015、TeeJet11002、TeeJet110015共7种典型扇形航空喷头进行了喷雾羽流雾滴粒径空间分布特性测定。试验分为横向和纵向轴线两种测定形式，其中研究横向轴线雾滴粒径的分布时，固定喷施压力0.8 MPa，等间距选取了7个连续的横向测量点，喷头选择CFA11002、SF11002和TeeJet11002型；研究纵向轴线雾滴粒径的分布时，固定喷施压力0.5 MPa，等间距选取了5个连续的纵向测量点，喷头选择CFA11001、CFA11002、CFA110015、SF110015和TeeJet110015型。结果表明：横向轴线的分布特点：在固定喷施压力0.8 MPa的条件下，3种型号喷头的D_V0.1、D_V0.5在各横向测量点位的数值变化不大，并且两侧关于中心点呈较好的对称分布...     

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。     

植保常用扇形雾喷头系列型谱模型研究

[目的]为了实现植保常用扇形雾喷头的数字化管理及生成,促使喷头设计与生产向协调、统一、择优、简化方向发展。[方法]对常用扇形雾喷头的结构组成、性能特征、喷雾质量进行了理论分析,对不同终端型式的扇形雾喷头进行了雾型分布试验。[结果]雾型分布受喷嘴终端型式影响较大。最终建立了不同系列喷头的型谱模型,制定了扇形雾喷头谱系结构。[结论]此研究为相关软件开发与数据库建立提供了支持与参考,便于喷头的快速检索与参数化设计,研发和生产新型植保喷头。     

植保无人机扇形和空心锥喷头雾化性能研究

体积中值粒径、数量中值粒径和喷雾角是影响植保无人机喷头雾化性能的关键因素,基于喷头雾化粒径测试平台,以扇形喷头和空心锥喷头为对象,研究体积中值粒径、数量中值粒径、喷雾角与喷施压力之间的关系。结果表明,扇形喷头中ST-110-01的雾化性能优于ST-110-02和ST-110-03;空心锥喷头中KZ-08-04的雾化性能优于KZ-08-06和KZ-08-08。当喷施压力在500～600 kPa范围内时,ST-110-01的雾化液滴体积中值粒径为140～150μm,适合杀虫剂和杀菌剂的喷施;而KZ-08-04的雾化液滴体积中值粒径为279～288μm时,适合除草剂喷施。     

果园管道恒压喷雾雾滴均匀性试验与分析

雾滴均匀性是衡量喷雾效果的重要指标之一,探索管道恒压喷雾中压力和孔径对空心圆锥雾喷头雾滴均匀性的影响具有重要意义。通过喷雾性能综合试验平台,利用激光粒度仪,测量管道恒压喷雾中3种孔径空心圆锥雾喷头在8种压力下的5种雾滴均匀性参数数据,获得雾滴累积分布,分析雾滴的分布和均匀性。结果表明,在本试验压力范围(0.70~1.40 MPa)下,雾滴粒径较一致,雾滴较均匀;当压力大于0.80 MPa时雾滴均匀性很好;压力越大、孔径越小,雾滴越均匀;D20 μm的雾滴(均小于0.538%)和D≥100 μm的雾滴(均小于0.325%)可忽略不计,主要为D60 μm的雾滴(90.132%~99.234%),扩散比为0.893~0.916;5种均匀性参数均随压力呈二次多项式变化规律,R2均在0.984以上;5种均匀性参数与孔径和压力均有良好的二元线性关系(R2分别为0.952、0.952、0.937、0.850和0.831)。结果验证了管道恒压喷雾装置有助于提高雾滴均匀性,对管道恒压喷雾中喷头的选型、喷雾压力的设置及喷雾效果的优化有重要参考意义。     

荷电双流体喷雾射流沉积均匀性分析

为研究荷电双流体喷雾射流沉积的均匀性,基于双流体雾化喷嘴设计了荷电双流体喷雾系统及电晕荷电装置。通过试验研究,讨论了影响荷电双流体喷雾沉积均匀性的关键因素及其作用规律。结果表明,增加喷枪的工作高度、扇形压力或减小雾化压力,可以有效减小双流体雾化沉积分布变异系数,提高沉积的均匀性;静电场的参与能有效提高雾化效果,改善喷雾流场,提高沉积分布的均匀性。     

对于喷头高度和喷头间距的实验探讨

前言 大型喷雾机在田间进行全面喷洒作业中,喷头距地面高度和喷头间距对喷洒质量影响极大。由于影响喷头高度和喷头间距的因素较多,情况比较复杂,目前国内外在这方面的资料还很少。关于喷头距地面高度问题,据镇江农机学院1980年编著的《农业机械学》介绍,“全面喷洒,水平喷杆距地高度一般为40—60厘米”,但数据来源未作说明。据美国凯普纳所著《农业机械原理》介绍,“横喷杆高出沉附表面的适宜高度是喷头间距、喷头雾锥角、均匀覆盖所需重迭量的函数”,作者虽注重研究了多喷头雾量分布均匀情况下的喷杆适宜高度,但对于雾滴降落到沉附表面后的雾滴直径、雾滴均匀性这一重要因素与喷杆高度的关系却未考虑进去。国外关于喷杆高度还有其它一些介绍,如“相邻喷幅有1/4交迭量时的喷     

果园喷雾机喷头类型与喷雾角度 对雾滴沉积的影响

为研究喷头类型与喷雾角度对雾滴沉积的影响规律,将喷头在垂直平面上的喷雾角度设置为0°、±15°、±30°、±45°,选用标准实心圆锥喷头HH-SS1、扇形喷头HU-SS60-02和HU-SS60-03共3种喷头进行喷雾试验,通过雾滴沉积量和雾流穿透能力两个指标综合择优喷头喷雾角度。结果表明:3种喷头喷雾角度分别为-15°、-30°和-30°时叶片正面喷雾效果较优,角度为30°、30°和45°时叶片反面喷雾效果较优。不同喷头对应的叶片正、反面的雾滴沉积分布随喷雾角度变化的趋势基本一致,但喷头雾滴粒径越大,达到较优喷雾效果所需的喷雾角度值也相应增加。     

喷雾参数对密闭空间浓度分布影响的研究

通过对影响密闭空间药雾浓度分布的参数进行实验分析,提出棚室内的药雾质量中心分布在28.96 m处。在忽略棚门处的影响,烟雾机风速队整个密闭空间内的浓度沉积影响差异不大。在1.5 m的喷雾高度下以及在0.2Mp的喷头压力下进行棚室作业,由于雾滴的直径更小,随着药雾分散的充分性使得棚室内的药雾浓度随轴向的分布更加均匀。     

基于Curve软件的喷嘴参数研究

针对LICHENG VP11003扇形喷嘴的喷雾参数进行分析,寻找既符合现代社会节能要求又可满足农作物生长要求具有最佳喷雾效果的喷嘴设计方案.该试验在哈尔滨博纳科技有限公司生产的喷雾性能试验台上进行,测出LICHENG VP11003扇形喷嘴在不同压力下各参数值.实际测试结果为:VP11003扇形喷嘴在压力0.2、0.3和0.4 MPa下的流量分别为0.76、0.85和0.96 L/min;雾锥角分别为98.8°、105.0°和112.5°.利用Curve软件对其参数进行模拟分析得出喷嘴在压力0.1、0.5 MPa下的流量和雾锥角分别为0.66、1.06L/min和90.4°和116.2°.试验证明根据选择的拟合方程式可以计算出其更多压力下的参数值.     

多旋翼植保无人机喷雾均匀性试验

为精确测试多旋翼植保无人机在不同高度、相对作业速度下的喷雾作业均匀性参数,针对河南农业大学研制的3W16-10型8轴16旋翼植保无人机,采用相对运动的方法模拟其田间作业场景,为了探究该多旋翼植保无人机喷雾作业效果,制订相应的试验方案并采用多次试验取平均值的方法安排试验,计算出在不同作业高度、相对飞行速度、喷雾压力条件下植保无人机在喷雾作业过程中线性方向各点的沉积量、均匀性,并绘制拟合曲线,建立了飞行速度、飞行高度、喷雾压力的喷雾均匀性关系模型。通过单因素试验和响应曲面法优化3W16-10型多旋翼植保无人机喷雾均匀性试验得到的最佳作业参数为:飞行高度1. 39 m,飞行速度2. 38 m/s,喷雾压力0. 5 MPa,此时沉积均匀性变异系数为0. 172,相对误差为8%。     

喷嘴类型对植保无人飞机喷雾性能的影响

【目的】植保无人飞机具有喷雾效率高、适用性好、作物损伤小和操控人员安全系数高等特点,但飘移严重制约着其推广应用,喷嘴作为核心组件,是影响雾滴飘移的关键因素。本文旨在明确不同类型喷嘴对植保无人飞机喷雾的雾化性能及雾滴飘移的影响,为选择合适喷嘴提供理论依据。【方法】筛选20种常见的扇形、气吸型和圆锥形喷嘴,采用激光粒度仪系统测定并计算喷嘴的分布跨度、体积中径（D₅₀）及尺寸<150 μm的雾滴占全部雾粒体积的百分比（ΦVol_{<150 μm}）等表征雾化性能的参数,在开放式风洞中首先测定不同喷嘴在0.3 MPa下的流量,然后采用相片纸法和麦拉片法评价喷嘴型号对喷雾飘移和飘移沉积雾滴粒径特征的影响。【结果】在0.3 MPa喷雾压力下测定不同喷嘴雾化性能表明,在常规扇形喷嘴中,F110-01、F110-015、F110-02和F110-03随着型号的增加,分布跨度和D₅₀显著增加,而ΦVol_{<150 μm}显著减低,气吸型扇形喷嘴AFC-01—AFC-05和圆锥形喷嘴HCC80-0075—HCC80-025具有相同的规律,但相同型号的气吸型扇形喷嘴,ΦVol_{<150 μm}均显著小于扇形喷嘴和圆锥形喷嘴,而分布跨度和D₅₀均大于扇形喷嘴和圆锥形喷嘴;在气吸型扇形喷嘴中,AFC-01及IDK120-015分布跨度和D₅₀显著小于其他类型;IDK120-015 ΦVol_{<150 μm}极显著低于HCC80-02、F110-015和F110-03,分布跨度和D₅₀显著高于HCC80-02和F110-015,HCC80-02的流量分别与IDK120-015、F110-015之间差异不显著,均显著低于F110-03。进一步采用麦拉片和相片纸法评价地面飘移沉积雾滴粒径特征和飘移量,喷嘴类型和飘移距离对飘移沉积雾滴D₅₀和分布跨度的影响均达到极显著,飘移距离3 m的D₅₀和分布跨度均显著低于1 m和2 m的,Depositscan软件计算预估飘移量的趋势和实测飘移量一致,均为HCC80-02>F110-015>F110-03>IDK120-015。计算不同喷嘴防飘移效果可知,IDK120-015的防飘移效果最好,达72.02%,F110-03次之,HCC80-02最差。【结论】麦拉片和相片纸均可收集地面飘移量作为评估雾滴飘移的方法;合理选择喷嘴可降低小雾滴的百分比和扩大相对雾滴粒径,显著减少植保无人飞机施药作业过程中的雾滴飘移。     

国产农用喷雾器喷头性能参数测定与分析

本文介绍了国产喷雾器喷头的几个主要性能参数与国外著名喷头公司产品的对比结果、并提出了改进我国喷头产品的若干建议。如:1.影响侧向进液式喷头喷量变异的因素。2.缝隙式扇雾喷头药液沉积横向分布中的牛角、对喷杆式喷雾器药液沉积分布均匀性有着极坏的影响。     

电动行走式小麦喷雾机组合喷头喷雾试验

小麦行走式电动喷雾机是一种新型的针对小麦窄行距的喷雾机械,它克服了现有喷雾机的喷洒均匀度低、背负重量大和推广难等许多缺点,具有较大的应用推广价值,适合我国特色的小农户农业及一定规模种植户小麦"一喷三防"技术需求。针对其工作要求和设计思路,结合喷雾装置的工作环境、作物高低不同、小麦窄行距、土壤松软度及用户的使用要求等因素,设计了喷雾装置最优喷头设计方案,确定了使用喷孔孔径1.6 mm铜制锥形雾喷头,喷头距小麦顶端约400 mm,组合喷头间距为400 mm,喷头个数为7个,组合喷头喷射角与水平面呈向下30°角,喷雾效果最好,组合喷头喷雾均匀度为0.90。     

丘陵山区茶园自动喷药装置研制

为解决丘陵山区茶园喷药技术落后、药液利用率低、农药大量浪费的问题,设计了一种丘陵山区茶园自动喷药装置.装置采用水平可调节式支架,可通过齿轮齿条平行轴传动机构,使支架水平方向可调节范围达900～1 900 mm.控制系统以主控芯片STM32F103为核心,使用C语言编程实现对喷杆喷药距离的采集与处理以及对电机、电磁阀的控制,实现自动化喷药.实验结果表明:喷头到茶树冠表层的距离为400 mm、喷头压力为0.35 MPa时喷药效果最佳;在该喷药距离下,空气阻力对喷头参数不造成影响;该喷药条件下喷雾角为102.6°,雾滴粒径为89.784μm,小于100μm容易被植物叶面吸收,液量分布变异系数值均小于标准中规定的50%,满足国家标准对机动喷雾机作业质量的要求.     

喷嘴类型对植保无人飞机喷雾性能的影响

【目的】植保无人飞机具有喷雾效率高、适用性好、作物损伤小和操控人员安全系数高等特点,但飘移严重制约着其推广应用,喷嘴作为核心组件,是影响雾滴飘移的关键因素。本文旨在明确不同类型喷嘴对植保无人飞机喷雾的雾化性能及雾滴飘移的影响,为选择合适喷嘴提供理论依据。【方法】筛选20种常见的扇形、气吸型和圆锥形喷嘴,采用激光粒度仪系统测定并计算喷嘴的分布跨度、体积中径(D50)及尺寸150μm的雾滴占全部雾粒体积的百分比(ΦVol150μm)等表征雾化性能的参数,在开放式风洞中首先测定不同喷嘴在0.3 MPa下的流量,然后采用相片纸法和麦拉片法评价喷嘴型号对喷雾飘移和飘移沉积雾滴粒径特征的影响。【结果】在0.3MPa喷雾压力下测定不同喷嘴雾化性能表明,在常规扇形喷嘴中,F110-01、F110-015、F110-02和F110-03随着型号的增加,分布跨度和D50显著增加,而ΦVol150μm显著减低,气吸型扇形喷嘴AFC-01—AFC-05和圆锥形喷嘴HCC80-0075—HCC80-025具有相同的规律,但相同型号的气吸型扇形喷嘴,ΦVol150μm均显著小于扇形喷嘴和圆锥形喷嘴,而分布跨度和D50均大于扇形喷嘴和圆锥形喷嘴;在气吸型扇形喷嘴中,AFC-01及IDK120-015分布跨度和D50显著小于其他类型;IDK120-015ΦVol150μm极显著低于HCC80-02、F110-015和F110-03,分布跨度和D50显著高于HCC80-02和F110-015,HCC80-02的流量分别与IDK120-015、F110-015之间差异不显著,均显著低于F110-03。进一步采用麦拉片和相片纸法评价地面飘移沉积雾滴粒径特征和飘移量,喷嘴类型和飘移距离对飘移沉积雾滴D50和分布跨度的影响均达到极显著,飘移距离3 m的D50和分布跨度均显著低于1 m和2 m的,Depositscan软件计算预估飘移量的趋势和实测飘移量一致,均为HCC80-02F110-015F110-03IDK120-015。计算不同喷嘴防飘移效果可知,IDK120-015的防飘移效果最好,达72.02%,F110-03次之,HCC80-02最差。【结论】麦拉片和相片纸均可收集地面飘移量作为评估雾滴飘移的方法;合理选择喷嘴可降低小雾滴的百分比和扩大相对雾滴粒径,显著减少植保无人飞机施药作业过程中的雾滴飘移。     

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。     

同种类型不同型号的3种喷嘴性能测试分析

[目的]筛选适当的喷头喷嘴,使用小雾滴喷洒,实现最小的用药量,实现农药的精准喷施,减少大容量、大雾滴喷雾技术给农业带来的负面影响.[方法]选用哈尔滨博纳科技有限公司生产的试验室喷雾性能测试台,对3种同类型不同型号(LICHENG Vp110015、Vp11003和Vp11006)的扇形喷嘴性能进行比较分析,根据喷雾机喷头的压力与流量关系、喷雾角大小、雾滴粒径分布等参数的比较,选出比较适合大田作业的喷嘴.采用高精度超声波传感器,进行超声波数据的采集和处理,得出喷雾分布均匀性.[结果]在同一压力(0.3 MPa)下3种喷嘴的流量分别为0.74、0.85和2.26 L/min;采用低照度高感度工业摄像机,进行图像采集和处理,测量得出喷雾角测量喷雾角的大小分别为109.5°、109.0°和114.1.;采用喷雾激光粒度仪进行雾滴测试体积粒径结果为91.881、119.625和185.499um.[结论]综合考虑,型号为Vp11003的喷嘴具有较好的喷洒性能,选取该型号的喷嘴对大田作物进行喷雾效果更佳.