發(fā)布時間：2017-12-22 04:23

  本文關(guān)鍵詞：風(fēng)幕式噴桿噴霧流場計算及噴霧參數(shù)優(yōu)化研究　出處：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：風(fēng)幕式噴桿噴霧作為一種先進(jìn)、高效的施藥技術(shù),能有效地提高霧滴在作物冠層的沉積分布均勻度,增大霧滴穿透各冠層的能力,脅迫霧滴向作物冠層沉積,減少霧滴的飄失。目前,國內(nèi)對風(fēng)幕式噴桿噴霧氣液兩相流場特性的研究較少,在噴霧場中的霧滴飄移規(guī)律和參數(shù)優(yōu)化等方面有待深入研究。本文在反復(fù)閱讀國內(nèi)外大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對風(fēng)幕式噴桿噴霧流場進(jìn)行了數(shù)值仿真和試驗研究,分析討論了風(fēng)幕式噴桿噴霧流場中的氣流分布和霧滴飄移等規(guī)律。主要研究內(nèi)容如下:(1)在三維坐標(biāo)系對一次霧化形成的單個霧滴顆粒進(jìn)行動力學(xué)分析,從理論上分析風(fēng)幕風(fēng)速、側(cè)風(fēng)風(fēng)速和噴霧壓力對霧滴飄移的影響�；�于Miller P H霧滴速度模型和局部近似解法,獲得風(fēng)幕式噴桿噴霧霧滴飄移距離的計算方法。(2)利用風(fēng)幕式噴桿噴霧的仿真計算模型,分析了風(fēng)幕外流場速度分布,并用KA31型風(fēng)速儀測定了風(fēng)幕出風(fēng)口氣流速度。研究結(jié)果表明:當(dāng)軸流風(fēng)機轉(zhuǎn)速在1118、2320r/min時,對應(yīng)的風(fēng)幕出風(fēng)口氣流平均速度分別為6.3、12.3m/s。氣相流場的計算結(jié)果與試驗結(jié)果基本保持一致,由此可認(rèn)為本文建立的數(shù)值計算模型能夠?qū)崿F(xiàn)對風(fēng)幕式噴桿噴霧過程較為準(zhǔn)確的模擬。在風(fēng)幕氣流的作用下,側(cè)風(fēng)改變了原來的運動方向,沿風(fēng)幕氣流方向運動。風(fēng)幕氣流在一定程度上能有效地抑制側(cè)風(fēng)的運動,隨著風(fēng)幕風(fēng)速的逐步增大,風(fēng)幕氣流對側(cè)風(fēng)的抑制作用逐步增強。(3)利用軟件Fluent對氣液兩相流進(jìn)行仿真計算,使用激光粒度分析儀測量流場中霧滴粒徑的分布,從霧滴粒徑結(jié)果中選取噴霧高度700mm的霧滴粒徑,作為霧滴飄移距離的計算參數(shù)和試驗參數(shù),分析側(cè)風(fēng)風(fēng)速、風(fēng)幕出風(fēng)口氣流速度和噴霧壓力對霧滴飄移距離的影響。研究結(jié)果表明:噴霧壓力是影響霧滴粒徑變化的主要因素。霧滴粒徑隨噴霧壓力的增大而減小,隨風(fēng)幕出風(fēng)口氣流速度、噴霧高度的增大而增大。霧滴平均體積中徑的仿真值均小于試驗值,但總體來說,霧滴平均體積中徑仿真值與試驗值的變化趨勢比較吻合,說明CFD計算模型是正確可行的。霧滴飄移距離隨側(cè)風(fēng)風(fēng)速、噴霧壓力的增大而增大,隨風(fēng)幕出風(fēng)口氣流速度的增大而減小,霧滴飄移距離計算值與試驗值的變化趨勢比較吻合,說明該風(fēng)幕式噴桿噴霧霧滴飄移距離計算方法是可行的。無風(fēng)幕和側(cè)風(fēng)時霧化過程中的霧滴擴散會導(dǎo)致飄移現(xiàn)象。風(fēng)幕能有效地抑制霧滴飄移現(xiàn)象,在4級風(fēng)以下(含4級風(fēng)),風(fēng)幕式噴桿噴霧機也能正常作業(yè)。(4)分別用正交試驗和回歸分析的方法,對比分析側(cè)風(fēng)風(fēng)速、風(fēng)幕出風(fēng)口氣流速度和噴霧壓力三種因素對防飄性能的影響程度和各因素與霧滴沉積的定量關(guān)系,并以此為依據(jù),對風(fēng)幕式噴桿噴霧的運行參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。研究結(jié)果表明:三種影響因素對風(fēng)幕式噴桿噴霧防飄移性能的影響程度大小依次為:風(fēng)幕出風(fēng)口氣流速度側(cè)風(fēng)風(fēng)速噴霧壓力。風(fēng)幕式噴桿噴霧防飄移性能最優(yōu)的工作參數(shù)為:風(fēng)幕出風(fēng)口氣流速度12.3m/s,側(cè)風(fēng)風(fēng)速0m/s,噴霧壓力3bar。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S49

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1318429