航空低量窄雾滴谱旋转离心喷嘴雾化性能研究

发布时间：2023-03-25 06:08

　　植保无人机在我国发展迅速,但是由于喷洒部件技术落后,造成雾滴沉积分布不均匀、飘移风险高等问题。喷嘴的雾化性能尤其是雾滴粒径和雾滴谱宽度,直接影响药液的喷洒质量。离心喷嘴由于运行可靠、雾滴谱窄、喷幅宽在航空施药领域有广阔的应用前景。研究离心喷嘴的雾化机理,为改进喷嘴结构、优化转杯参数提供理论支撑和试验依据,以期获得满足航空施药高空、高速、大流量喷洒条件的窄雾滴谱离心喷嘴。本文主要采用理论分析、数值模拟与试验研究相结合的方法,分析了离心喷嘴的雾化过程以及雾滴运行轨迹,模拟了离心喷嘴内部和外部的流场分布,确定了喷嘴工作参数,优化了转杯结构参数。主要研究内容如下:(1)通过对比液力喷嘴和离心喷嘴的雾化原理,选择更适合航空喷洒的离心喷嘴作为研究对象。喷嘴的雾化性能直接影响施药作业的喷洒质量,设计了离心喷嘴雾化机理的研究方法与实施方案。(2)为获得窄雾滴谱的离心喷嘴,提出了把喷嘴的雾滴体积中径和雾滴谱宽度作为衡量转杯离心雾化喷嘴雾化性能的评价指标。在确定了试验的工作条件和采样点位置的基础上,采用方差分析和均值比较的统计方法,得到转杯的最佳沟槽形状为方形。转杯直径和齿数对雾滴体积中径和雾滴谱宽度影响...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
英文缩略表
第一章 引言
    1.1 研究目的和意义
    1.2 航空植保的现状与趋势
        1.2.1 航空植保的发展现状
        1.2.2 航空喷嘴现状与趋势
    1.3 离心喷嘴雾化机理研究现状
        1.3.1 离心喷嘴的雾化性能
        1.3.2 离心喷嘴的雾化机理
    1.4 研究内容与方法
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 拟解决的关键问题
        1.4.3 研究技术路线
    1.5 本章小结
第二章 转杯离心喷嘴结构优化试验
    2.1 转杯离心喷嘴结构与工作原理
    2.2 液膜厚度计算
        2.2.1 雾化模型
        2.2.2 液膜厚度计算
    2.3 试验设备与工作条件
        2.3.1 雾化性能评价指标
        2.3.2 离心雾化试验台
        2.3.3 雾滴粒径测试系统
        2.3.4 试验条件
        2.3.5 沟槽截面形状的优化
        2.3.6 转杯结构参数对雾化性能的影响
        2.3.7 雾化模型试验
    2.4 本章小结
第三章 雾滴轨迹方程的建立与求解
    3.1 雾滴离开转杯边缘的初始速度
    3.2 雾滴运动轨迹方程建立
    3.3 雾滴运动轨迹方程求解
        3.3.1 运动模型求解方法
        3.3.2 计算结果分析
    3.4 本章小结
第四章 流场数值模拟
    4.1 控制方程
        4.1.1 质量守恒方程
        4.1.2 动量守恒方程
        4.1.3 能量方程
        4.1.4 湍流模型
    4.2 计算域网格划分
    4.3 边界条件与流场计算
        4.3.1 边界条件
        4.3.2 流场计算方法
        4.3.3 计算收敛条件
    4.4 流场分析
    4.5 本章小结
第五章 雾滴沉积边界试验
    5.1 转杯离心喷嘴雾化形状
        5.1.1 试验设备与工作条件
        5.1.2 试验结果分析
    5.2 雾滴沉积量分布均匀性
        5.2.1 试验材料与工作条件
        5.2.2 试验结果分析
    5.3 雾滴沉积分布外边界的验证
        5.3.1 雾滴粒径测量
        5.3.2 理论分析与数值模拟的验证
    5.4 结构改进方案
    5.5 本章小结
第六章 全文结论
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简历



本文编号：3770704