本文關(guān)鍵詞：風(fēng)幕式噴桿噴霧流場(chǎng)計(jì)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(guó)內(nèi)對(duì)風(fēng)幕式噴桿噴霧氣液兩相流場(chǎng)特性的研究較少,在噴霧場(chǎng)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(guó)內(nèi)外大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)風(fēng)幕式噴桿噴霧流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值仿真和試驗(yàn)研究,分析討論了風(fēng)幕式噴桿噴霧流場(chǎng)中的氣流分布和霧滴飄移等規(guī)律。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)在三維坐標(biāo)系對(duì)一次霧化形成的單個(gè)霧滴顆粒進(jìn)行動(dòng)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(duì)霧滴飄移的影響�；贛iller 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(jì)算方法。(2)利用風(fēng)幕式噴桿噴霧的仿真計(jì)算模型,分析了風(fēng)幕外流場(chǎng)速度分布,并用KA31型風(fēng)速儀測(cè)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(jī)轉(zhuǎn)速在1118、2320r/min時(shí),對(duì)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(chǎng)的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本保持一致,由此可認(rèn)為本文建立的數(shù)值計(jì)算模型能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)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(lái)的運(yùn)動(dòng)方向,沿風(fēng)幕氣流方向運(yùn)動(dòng)。風(fēng)幕氣流在一定程度上能有效地抑制側(cè)風(fēng)的運(yùn)動(dòng),隨著風(fēng)幕風(fēng)速的逐步增大,風(fēng)幕氣流對(duì)側(cè)風(fēng)的抑制作用逐步增強(qiáng)。(3)利用軟件Fluent對(duì)氣液兩相流進(jìn)行仿真計(jì)算,使用激光粒度分析儀測(cè)量流場(chǎng)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(jì)算參數(shù)和試驗(yàn)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(duì)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(yàn)值,但總體來(lái)說,霧滴平均體積中徑仿真值與試驗(yàn)值的變化趨勢(shì)比較吻合,說明CFD計(jì)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(jì)算值與試驗(yàn)值的變化趨勢(shì)比較吻合,說明該風(fēng)幕式噴桿噴霧霧滴飄移距離計(jì)算方法是可行的。無(wú)風(fēng)幕和側(cè)風(fēng)時(shí)霧化過程中的霧滴擴(kuò)散會(huì)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(jí)風(fēng)以下(含4級(jí)風(fēng)),風(fēng)幕式噴桿噴霧機(jī)也能正常作業(yè)。(4)分別用正交試驗(yàn)和回歸分析的方法,對(duì)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(duì)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(duì)風(fēng)幕式噴桿噴霧的運(yùn)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(duì)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S49

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本文編號(hào)：1318429