雙風機雙流道果園噴霧機氣流場特性研究.pdf

1、風送噴霧技術在果園施藥作業(yè)中應用越來越廣泛，霧滴在風機產(chǎn)生高速氣流帶動下，遠距離輸送附著在果樹各個部位，達到省時省力的目的。果樹在氣流的吹動下，藥液更易于沉積在樹膛內(nèi)部，提高霧滴的穿透性，農(nóng)藥利用率達30％~40%，解決了我國果園施藥難、施藥設備落后和農(nóng)藥利用率低等難題。目前，果園風送噴霧機多以軸流風機作為風源，由于軸流風機葉片的定向轉(zhuǎn)動導致兩側(cè)風向有上揚和下?lián)渲郑瑑蓚?cè)氣流場并不對稱，從而導致施藥中霧滴的沉積分布不一致，造成對兩側(cè)果樹

2、病蟲害防治效果不相同。
　　本文針對單風機流道果園噴霧機兩側(cè)噴霧不對稱的現(xiàn)象，設計了雙風機雙流道果園噴霧機試驗臺，利用數(shù)值模擬軟件fluent對單、雙風機雙流道內(nèi)部氣流場進行模擬，分析氣流場產(chǎn)生的內(nèi)在因素；結(jié)合試驗測得外部氣流場散點風速數(shù)據(jù)，對單、雙風機雙流道產(chǎn)生的氣流場進行具體對比分析，探究雙風機雙流道氣流場分布規(guī)律。本文主要研究內(nèi)容及相關結(jié)論如下：
　?。?）依據(jù)我國果園種植模式及現(xiàn)有果園風送噴霧機，設計了果園噴霧機用塔

3、式雙風機雙流道試驗臺，風機結(jié)構采用R+S級型式直徑為660mm，風機葉片數(shù)為9，后置導流葉片數(shù)為11。為對比單、雙風機雙流道氣流場特性，設計不同可拆卸部件可進行單、雙流道轉(zhuǎn)化，雙風機雙流道左右兩側(cè)分別設置寬為0.1m的氣流場疊加區(qū)域，出風口氣流場有疊加效果，可與單風機流道氣流場進行對比研究，為兩種風道的氣流場特性研究建立前提條件。
　?。?）對單、雙風機雙流道氣流場進行數(shù)值模擬對比分析。采用流體力學軟件fluent分析了單、雙風機

4、雙流道氣流場運動狀態(tài)，對其內(nèi)部流場進行了具體描述，對模擬對比分析可得到單風機流道產(chǎn)生氣流場兩側(cè)有明顯的不對稱現(xiàn)象，氣流場強度表現(xiàn)為右側(cè)強于左側(cè)；而雙風機雙流道對應的氣流場左右兩側(cè)基本對稱，原因為在出風口處氣流場形成強弱、弱強的疊加，氣流場互補后兩側(cè)氣流場強度相對一致。
　　（3）出風口處風速測量結(jié)果顯示，雙風機雙流道風機轉(zhuǎn)速為1600r/min時，最大風速為24m/s；風機轉(zhuǎn)速為1400r/min時，最大風速為21m/s，且最大風

5、速均在第3噴頭位置。而單風機流道左右兩出風口風速差異較大，且風速走勢不同，相比較雙風機雙流道出風口風速對稱性好。
　?。?）利用風速測量儀對外部氣流場指定點進行散點風速測量，并用Golden software voxler3對測得速散點數(shù)據(jù)處理，得到各流道形式的外部氣流場風速切片云圖。分析對比單雙風機雙流道速度切片云圖，可得出單風機流道兩側(cè)氣流場有明顯的不對稱現(xiàn)象，右側(cè)氣流場風速明顯大于左側(cè)；雙風機雙流道對應氣流場左右兩側(cè)分布基本

6、對稱。雙風道在2-3m氣流場分布為中間部分風力強、上下部分風力弱，與果樹冠層高度相匹配，可較好滿足果園施藥的風送要求。
　　（5）利用加權方法得到氣流場關于中心面偏移情況，風機轉(zhuǎn)速為1600r/min時，雙風機雙流道在2m處左右兩側(cè)的加權平均數(shù)分別為-3.23、-1.33，單風機流道為-24.99、-32.33；風機轉(zhuǎn)速為1400r/min是雙風機雙流道在2m處左右兩側(cè)的加權平均數(shù)分別為-2.15、-6.17，單風機流道為-25.