植保無人機(jī)在我國發(fā)展迅速,但是由于噴灑部件技術(shù)落后,造成霧滴沉積分布不均勻、飄移風(fēng)險(xiǎn)高等問題。噴嘴的霧化性能尤其是霧滴粒徑和霧滴譜寬度,直接影響藥液的噴灑質(zhì)量。離心噴嘴由于運(yùn)行可靠、霧滴譜窄、噴幅寬在航空施藥領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。研究離心噴嘴的霧化機(jī)理,為改進(jìn)噴嘴結(jié)構(gòu)、優(yōu)化轉(zhuǎn)杯參數(shù)提供理論支撐和試驗(yàn)依據(jù),以期獲得滿足航空施藥高空、高速、大流量噴灑條件的窄霧滴譜離心噴嘴。本文主要采用理論分析、數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,分析了離心噴嘴的霧化過程以及霧滴運(yùn)行軌跡,模擬了離心噴嘴內(nèi)部和外部的流場分布,確定了噴嘴工作參數(shù),優(yōu)化了轉(zhuǎn)杯結(jié)構(gòu)參數(shù)。主要研究內(nèi)容如下:(1)通過對比液力噴嘴和離心噴嘴的霧化原理,選擇更適合航空噴灑的離心噴嘴作為研究對象。噴嘴的霧化性能直接影響施藥作業(yè)的噴灑質(zhì)量,設(shè)計(jì)了離心噴嘴霧化機(jī)理的研究方法與實(shí)施方案。(2)為獲得窄霧滴譜的離心噴嘴,提出了把噴嘴的霧滴體積中徑和霧滴譜寬度作為衡量轉(zhuǎn)杯離心霧化噴嘴霧化性能的評價(jià)指標(biāo)。在確定了試驗(yàn)的工作條件和采樣點(diǎn)位置的基礎(chǔ)上,采用方差分析和均值比較的統(tǒng)計(jì)方法,得到轉(zhuǎn)杯的最佳溝槽形狀為方形。轉(zhuǎn)杯直徑和齒數(shù)對霧滴體積中徑和霧滴譜寬度影響...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
英文縮略表
第一章 引言
    1.1 研究目的和意義
    1.2 航空植保的現(xiàn)狀與趨勢
        1.2.1 航空植保的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 航空噴嘴現(xiàn)狀與趨勢
    1.3 離心噴嘴霧化機(jī)理研究現(xiàn)狀
        1.3.1 離心噴嘴的霧化性能
        1.3.2 離心噴嘴的霧化機(jī)理
    1.4 研究內(nèi)容與方法
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 擬解決的關(guān)鍵問題
        1.4.3 研究技術(shù)路線
    1.5 本章小結(jié)
第二章 轉(zhuǎn)杯離心噴嘴結(jié)構(gòu)優(yōu)化試驗(yàn)
    2.1 轉(zhuǎn)杯離心噴嘴結(jié)構(gòu)與工作原理
    2.2 液膜厚度計(jì)算
        2.2.1 霧化模型
        2.2.2 液膜厚度計(jì)算
    2.3 試驗(yàn)設(shè)備與工作條件
        2.3.1 霧化性能評價(jià)指標(biāo)
        2.3.2 離心霧化試驗(yàn)臺
        2.3.3 霧滴粒徑測試系統(tǒng)
        2.3.4 試驗(yàn)條件
        2.3.5 溝槽截面形狀的優(yōu)化
        2.3.6 轉(zhuǎn)杯結(jié)構(gòu)參數(shù)對霧化性能的影響
        2.3.7 霧化模型試驗(yàn)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 霧滴軌跡方程的建立與求解
    3.1 霧滴離開轉(zhuǎn)杯邊緣的初始速度
    3.2 霧滴運(yùn)動(dòng)軌跡方程建立
    3.3 霧滴運(yùn)動(dòng)軌跡方程求解
        3.3.1 運(yùn)動(dòng)模型求解方法
        3.3.2 計(jì)算結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 流場數(shù)值模擬
    4.1 控制方程
        4.1.1 質(zhì)量守恒方程
        4.1.2 動(dòng)量守恒方程
        4.1.3 能量方程
        4.1.4 湍流模型
    4.2 計(jì)算域網(wǎng)格劃分
    4.3 邊界條件與流場計(jì)算
        4.3.1 邊界條件
        4.3.2 流場計(jì)算方法
        4.3.3 計(jì)算收斂條件
    4.4 流場分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 霧滴沉積邊界試驗(yàn)
    5.1 轉(zhuǎn)杯離心噴嘴霧化形狀
        5.1.1 試驗(yàn)設(shè)備與工作條件
        5.1.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
    5.2 霧滴沉積量分布均勻性
        5.2.1 試驗(yàn)材料與工作條件
        5.2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
    5.3 霧滴沉積分布外邊界的驗(yàn)證
        5.3.1 霧滴粒徑測量
        5.3.2 理論分析與數(shù)值模擬的驗(yàn)證
    5.4 結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案
    5.5 本章小結(jié)
第六章 全文結(jié)論
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷



本文編號：3770704