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基于CFD离散型静电喷药沉积特性数值仿真研究

作  者:
伍志军;廖红;邓家波;莫愁;吕小荣;陈霖
单  位:
四川农业大学机电学院
关键词:
计算流体动力学;离散相模型;电磁流体力学;静电喷药;常规喷药;沉积率;仿真研究
摘  要:
【目的】研究静电喷药和常规喷药在植保作业时的药液沉积特性,解决植保作业中雾滴数据难采集和环境参数不可控等问题,提高植保作业质量。【方法】基于计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)离散相模型的粒子追踪技术和电磁流体力学(magnetohydrodynamics, MHD)对静电喷药和常规喷药分别在环境风速范围为0~3 m·s-1、喷药高度为30~200 cm范围内的药液沉积特性进行对比模拟分析。【结果】常规喷药的药液粒径均大于静电喷药。喷药高度和环境风速对药液颗粒沉积影响较大,静电喷药在环境风速1 m·s-1时静电感应较强,在喷药高度30~100 cm范围内沉积效果明显,此时药液最大沉积率高于常规喷药48%;随着环境风速和喷药高度的进一步增加,静电感应逐渐减弱,药液沉积率与常规喷药相比无明显变化。当环境风速为1 m·s-1和喷药高度为150 cm时,静电喷药和常规喷药沉积率相差达到峰值。【结论】静电喷药的药液沉积效果普遍优于常规喷药,且通过沉积模型可预测静电喷药在自然风场下的雾滴沉积效果,为田间高质量植保作业提供理论依据。

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