航空施药雾滴飘移实验及数值模拟研究

发布时间：2021-07-30 03:49

　　航空施药是提高农业生产效率的重要手段,农药喷洒作业中不可避免地会出现雾滴向非目标区域的飘移,造成药液浪费与环境污染。精准施药技术可以显著地提高农业航空施药水平。精准施药技术包括GPS导航技术,航空喷头技术,雾滴飘移预测模型,以及变量施药技术。航空飘移预测模型是农业航空精准施药中的关键技术之一。模型以雾滴的运动为基础,涉及到药液经过航空喷头的雾化,雾滴在大气边界层和飞机尾流以及重力作用下的运动,在大气温度和相对湿度影响下的蒸发,以及在地面植物冠层中的沉积过程。本文结合风洞实验,田间飞行实验,数值模拟方法,对雾滴的运动规律开展研究,建立了雾滴飘移预测模型。主要的研究内容有:（1）开展风洞实验,研究了两种压力喷头（LU-120-03标准扇形压力喷头和IDK-120-03空气诱导喷头）和一种离心喷头（Micronair AU5000转笼式雾化器）的雾化特性。采用雾滴体积中径和粒径分布跨度来描述喷雾的雾化特性。首先研究距离喷头不同距离上的药液的雾化程度,确定了进行雾滴粒径测量的最佳距离。随后针对压力喷头,研究了管道压力和风速对于雾化特性的影响,对比了空气诱导空腔的作用。针对离心喷头,研究了叶片安... 

【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：142 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

典型农业航空施药作业场景保问题的日益关注促使人们不断研究和改进施药技术，特别是研发作业模型，用于预

IEA–I型风洞实物图

图 2-2 喷雾控制系统 图 2-3 激光粒度仪激光粒度仪由激光发射端和接收端组成，激光从发射端出发，穿过喷雾区域发生衍射，不同大小的雾滴衍射激光的角度不同，在接收端布置多个感光器件收集各个

【参考文献】：
期刊论文
[1]IEA-Ⅰ型航空植保高速风洞的设计与校测[J]. 唐青,陈立平,张瑞瑞,徐旻,徐刚,张斌.  农业工程学报. 2016(06)
[2]助剂类型及浓度对不同喷头雾滴飘移的影响[J]. 王潇楠,何雄奎,宋坚利,Andreas.Herbst.  农业工程学报. 2015(22)
[3]N-3型农用无人直升机航空施药飘移模拟与试验[J]. 张宋超,薛新宇,秦维彩,孙竹,丁素明,周立新.  农业工程学报. 2015(03)
[4]中国农业航空施药技术研究进展与展望[J]. 张东彦,兰玉彬,陈立平,王秀,梁栋.  农业机械学报. 2014(10)
[5]无人直升机喷雾参数对玉米冠层雾滴沉积分布的影响[J]. 秦维彩,薛新宇,周立新,张宋超,孙竹,孔伟,王宝坤.  农业工程学报. 2014(05)
[6]航空施药旋转液力雾化喷头性能试验[J]. 茹煜,金兰,周宏平,贾志成.  农业工程学报. 2014(03)
[7]美国农业航空技术现状和发展趋势分析[J]. 薛新宇,兰玉彬.  农业机械学报. 2013(05)
[8]两类扇形雾喷头雾化过程比较研究[J]. 谢晨,何雄奎,宋坚利,Andreas.Herbst.  农业工程学报. 2013(05)
[9]扇形喷头雾滴粒径分布风洞试验[J]. 张慧春,Dorr Gary,郑加强,周宏平.  农业机械学报. 2012(06)
[10]近地面大气湍流平均动能耗散率测量与分析[J]. 吴晓庆,聂群,方强.  力学学报. 2007(06)

博士论文
[1]航空施药技术应用及对水稻品质影响研究[D]. 薛新宇.南京农业大学 2013
[2]减少农药雾滴飘移的技术研究[D]. 曾爱军.中国农业大学 2005



本文编号：3310631