脉冲式烟雾水雾机热力烟化雾化特性研究

发布时间：2020-08-12 19:17

【摘要】：脉冲式烟雾水雾机的烟化雾化效果对于果树不同生长期的病虫害防治具有重要影响,针对我国水剂药液热力雾化的理论及试验研究较少的情况,设计了柴油烟化和清水雾化特性测试系统,并研究了脉冲式烟雾水雾机的烟化雾化性能。分析了Helmholtz型脉冲发动机的理论模型,得出燃烧室—喷管结构参数构成的声学条件、油门开度对应的燃油消耗率构成的加热条件和喷管内注入的喷液流量的共同耦合作用对实际工作频率的影响规律;并建立了脉动气流雾化雾滴粒径与工作频率、气流速度及药液性质间的关系式。研究了非喷雾和喷雾条件下脉冲式烟雾水雾机的工作特性,结果表明:非喷雾时,实际工作频率随燃油消耗率增大而增大、极差达9.7Hz;喷雾时,喷液流量相同时实际工作频率随油门开度增大而增大、油门开度相同时实际工作频率随喷液流量增大而减小,与非喷雾相比,喷烟雾和喷水雾时实际工作频率平均减小量达6.6Hz和14.4Hz。喷管出口中心气流速度和温度均随油门开度增大而增大、随喷液流量增大而减小;在相同油门开度和喷液流量下,喷烟雾时脉动气流的动能和热能均大于喷水雾,即柴油热力烟化效果优于清水。开展了柴油和清水的烟化雾化效果研究,确定了脉冲式烟雾水雾机的最佳喷液流量和加热条件,结果表明:(1)喷液流量在20~90L/h范围内调节,柴油流量越大,雾滴粒径越大,但90D均小于30μm,均可获得较好的烟化效果;清水流量在50~60L/h范围内,雾滴粒径较小且分布较均匀,雾化效果最好;(2)油门开度越大,烟雾和水雾雾滴粒径越小、分布越均匀,烟化雾化效果越好;(3)喷液流量为50~60L/h和燃油消耗率为1.65kg/h的最佳工作条件下,水雾雾滴体积中径为35.85~83.71μm,可以较好满足果园病虫害防治时对雾滴粒径的要求;(4)建立了水雾雾滴粒径与关键影响因素间的多元回归模型。研究了单向阀的导通压力与喷液流量间的匹配关系。结果表明:喷液流量随药箱压力增大而增大;非喷雾条件下,最大药箱压力和稳态药箱压力随油门开度增大而增大、随单向阀导通压力增大而减小;脉冲式烟雾水雾机在自增压供药系统下,即与导通压力为2.81kPa的单向阀匹配使用时,雾化性能最佳、处于最佳工作状态;确定了脉冲式烟雾水雾机在非喷雾时的最佳运行时间,避免了喷液流量过大或过小造成农药浪费或污染。
【学位授予单位】：南京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S491

【参考文献】