隨著霧化栽培在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣泛發(fā)展,霧化栽培對噴霧裝置的工作性能也有了更高的要求,比如霧滴粒徑和霧化量的大小,還有霧滴在植物根部的粘附效果等。目前應(yīng)用于霧化栽培領(lǐng)域的裝置主要是超聲霧化噴頭,其主要分為流體動力式和壓電換能式,流體動力式霧化噴頭相比較與壓電換能式其噴霧范圍較寬,且霧化量大,霧滴粒徑細(xì)小,結(jié)構(gòu)簡單,能耗低。同時采用靜電噴霧技術(shù)可以有效的提高霧滴的利用率和粘附率,減小霧滴飄移損失,提高霧化栽培效率。鑒于此,本文設(shè)計了一種氣助式靜電超聲霧化噴頭,主要由拉瓦爾管,兩級諧振管,靜電感應(yīng)環(huán)組成。首先運用fluent仿真軟件結(jié)合正交試驗的方法對拉瓦爾管及兩級諧振管的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)進(jìn)行確定,結(jié)果表明:(1)拉瓦爾管的收縮角為40°,擴張角為12°,入口直徑為8.4mm,喉口直徑為2.1mm和出口直徑為3.4mm時,拉瓦爾管的出口速度最大。(2)兩級諧振管之間的夾角為80°,直徑為4.86mm,且兩級諧振管的長度比為1時,兩級諧振管的諧振性能最好。其次基于靜電感應(yīng)原理采用環(huán)狀電極作為充電電極,并對其電學(xué)模型進(jìn)行介紹,同時運用Comsol Multiphysics軟件模擬分析得出:霧滴的最佳荷電...

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)外超聲霧化噴頭的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)外靜電噴霧技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國內(nèi)外霧滴運動特性的研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題主要研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第二章 氣助式靜電超聲霧化噴頭拉瓦爾管的設(shè)計
    2.1 氣助式靜電超聲霧化噴頭整體結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
    2.2 拉瓦爾管的經(jīng)驗設(shè)計
    2.3 拉瓦爾管內(nèi)氣體熱力參數(shù)的計算
    2.4 拉瓦爾管內(nèi)流場模擬
        2.4.1 求解方法的選擇
        2.4.2 計算模型及邊界條件的設(shè)定
        2.4.3 網(wǎng)格劃分
    2.5 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        2.5.1 壓力場的模擬結(jié)果分析
        2.5.2 速度場的模擬結(jié)果分析
        2.5.3 溫度場的模擬結(jié)果分析
        2.5.4 不同入口壓力對拉瓦爾管內(nèi)流場的影響
    2.6 基于CFD正交試驗的拉瓦爾管結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        2.6.1 優(yōu)化方案設(shè)計
        2.6.2 正交試驗結(jié)果
        2.6.3 正交試驗結(jié)果極差分析
    2.7 本章小結(jié)
第三章 氣助式靜電超聲霧化噴頭整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計
    3.1 基于CFD正交試驗的兩級諧振管內(nèi)流場模擬
        3.1.1 兩級諧振管結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.1.2 計算模型和邊界條件的設(shè)定
        3.1.3 正交試驗方案設(shè)計
        3.1.4 正交試驗結(jié)果
        3.1.5 正交試驗結(jié)果極差分析
    3.2 氣助式靜電超聲霧化噴頭充電電極的選擇
        3.2.1 感應(yīng)充電電學(xué)模型
        3.2.2 電極環(huán)的電場模擬
    3.3 氣助式靜電超聲霧化噴頭整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計
    3.4 本章小結(jié)
第四章 靜電霧滴變形破碎數(shù)值模擬
    4.1 靜電霧滴變形破碎理論分析
        4.1.1 霧滴荷電方式
        4.1.2 荷電霧滴霧化原理
    4.2 荷電霧滴變形破碎仿真設(shè)置
        4.2.1 水滴模型的建立
        4.2.2 流場作用過程
        4.2.3 電場作用過程
    4.3 霧滴變形破碎結(jié)果分析
    4.4 影響霧滴變形破碎的主要因素
        4.4.1 電壓
        4.4.2 表面張力
        4.4.3 水滴直徑
    4.7 本章小結(jié)
第五章 噴頭霧化性能試驗
    5.1 霧滴粒徑譜的測量與分析
        5.1.1 試驗?zāi)康?br>        5.1.2 試驗條件
        5.1.3 試驗裝置
        5.1.4 試驗方案
        5.1.5 試驗過程
        5.1.6 試驗結(jié)果分析
    5.2 霧滴沉積分布試驗研究
        5.2.1 試驗?zāi)康?br>        5.2.2 試驗條件
        5.2.3 試驗裝置
        5.2.4 試驗方案
        5.2.5 試驗數(shù)據(jù)處理
        5.2.6 靜電噴霧與非靜電噴霧霧滴沉積分布率試驗分析
        5.2.7 靜電噴霧沉積分布率正交試驗設(shè)計
        5.2.8 正交試驗結(jié)果分析
    5.3 靜電霧滴在植物根系粘附試驗
        5.3.1 試驗?zāi)康?br>        5.3.2 試驗條件
        5.3.3 試驗裝置
        5.3.4 試驗方案
        5.3.5 試驗過程
        5.3.6 試驗結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果及參與項目



本文編號：3806631