农用航空静电喷头雾化机理与试验研究

发布时间：2020-01-30 15:32

【摘要】：2016年国家提出“两减”要求,这就要求必须提高农药利用率从而保证病虫害防治效果。静电喷雾技术可提高农药利用率,能够在降低农药使用量的前提下保证病虫害防治效果。为了进一步提高航空植保技术作业效果,本文在保证原航空喷头雾滴粒径和喷雾性能基础上根据目前东北垦区农场使用的Y5-B型固定翼农用飞机特点设计了一套静电喷雾系统,对其进行了雾化和荷电性能测试,最后在田间进行了航空静电与非静电的对比试验,试验结果表明,所设计的农用航空静电喷雾系统能够提高雾滴沉积效果。得出的主要结论如下:(1)通过对航空静电喷雾雾化机理分析可知,在雾滴粒径一定时,雾滴能够携带的荷电量也是一定的,如果进一步增加雾滴荷电量会导致雾滴粒径变小进而引起雾滴飘移。通过对雾滴静电雾化机理分析,建立了感应电极的工作极限电压模型,可以通过控制电极工作电压小于极限电压来保证雾滴粒径不发生变化。为进一步提高雾滴荷电量,对静电感应充电过程进行了分析,确定感应电极结构与航空喷头产生的液膜结构有关,该研究为静电感应电极的设计提供了理论基础。(2)通过静电喷雾雾化机理分析确定了感应充电的荷电方式,感应充电电学模型分析结果表明,雾滴荷电量与感应电极和航空喷头液膜结构参数有关。因此首先采用高速摄影技术测定航空喷头液膜结构,在此基础上确定了感应电极结构尺寸为圆锥环式,锥角80°,长度17mm。最后在室内进行了航空静电喷雾系统的雾化性能和荷电性能,其中最大荷质比为1.98mC/kg时,在航空喷头喷雾性能不变的情况下静电感应电极达到静电电压极限值9kV,验证了静电喷雾雾化机理结论的正确性。且所设计的航空静电喷雾系统产生的雾滴荷质比满足航空静电喷雾技术荷质比大于0.8mC/kg的要求。(3)为了研究侧向风速对所设计的航空静电喷雾系统影响效果,确定航空静电喷雾系统合适作业的临界风速,采用室内风洞试验台研究了侧向风速和静电电压对静电雾滴飘移的影响,最终确定了航空静电喷雾系统合适作业的侧向风速为小于3m/s最佳,最大不能超过4.6m/s。(4)为了研究航空静电喷雾技术作业效果,在田间进行了静电喷雾与非静电喷雾作业效果对比试验研究。试验结果表明,航空静电喷雾技术能够提高雾滴在农作物冠层以下位置和叶片背面的沉积效果,其中提高雾滴在冠层以下的沉积密度132.24%,提高在农作物叶片背面沉积密度407.41%。证明农用航空静电喷雾技术能够提高雾滴在农作物冠层的穿透性和叶片背面沉积效果,有利于水稻病虫害防治作业。
【学位授予单位】：黑龙江八一农垦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S252.3

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本文编号：2574731