塔型风送式果园喷雾机风场参数优化设计_宋雷洁

  塔 型 风 送 式 果 园 喷 雾 机 风 场 参 数 优 化 设 计宋雷洁，李建平，杨 欣，王鹏飞( 河北农业大学 机电工程学院，河北 保定 071001)摘要:风送式果园喷雾机对宽行密植果园的病虫害防控具有及时性、机动性，可以在一定程度上完成高效轻简化作业。为此，针对 3WFXT－400 塔型风送式喷雾机存在顶部风场气流小致使药液雾滴不能到达果树冠层顶部等问题，对塔型送风装置导流板 4 和导流板 5 的长度、安装角度等参数应用 STAＲ CCM+ 软件来优化设计。根据结果得出: 当 β 4= β5 = 40°、l 4 = 250mm、l 5 = 200mm 时，v 4 = 15．246m /s、S 4 /S = 0．065%，v 5 = 17．719m /s、S 5 /S = 0．265%，塔型...

  塔 型 风 送 式 果 园 喷 雾 机 风 场 参 数 优 化 设 计宋雷洁，李建平，杨 欣，王鹏飞( 河北农业大学 机电工程学院，河北 保定 071001)摘要:风送式果园喷雾机对宽行密植果园的病虫害防控具有及时性、机动性，可以在一定程度上完成高效轻简化作业。为此，针对 3WFXT－400 塔型风送式喷雾机存在顶部风场气流小致使药液雾滴不能到达果树冠层顶部等问题，对塔型送风装置导流板 4 和导流板 5 的长度、安装角度等参数应用 STAＲ CCM+ 软件来优化设计。根据结果得出: 当 4= 5 = 40、l 4 = 250mm、l 5 = 200mm 时，v 4 = 15．246m /s、S 4 /S = 0．065%，v 5 = 17．719m /s、S 5 /S = 0．265%，塔型送风装置顶部风场气流均匀，可使药液雾滴均匀附着于果树枝叶。关键词: 果园喷雾机; 风场; 风送式; 塔型; 导流板; 仿线 文献标识码: A文章编号: 1003－188X( 2020) 04－0012－060 引言随着我们国家果园的规模化发展，病虫害发生的面积也随之增大，果树的病虫害防治工作是生产管理过程中一项重要环节，施药效果的好坏直接影响果实的品质和产量［1］ 。现阶段我国果园中普遍应用风送式喷雾技术，可以细化雾滴粒径，带动叶片间的扰动，从而增加树膛中部雾滴的穿透性，提高树膛内部药液沉积量［2－5］ ，有实际效果的减少雾滴的飘移，农药利用率高 ［6－7］ 。塔型喷雾机的喷雾出风口由传统的半圆形变为垂直直线形，雾滴在轴流风机的气流作用下水平喷射至冠层，在某些特定的程度上避免了向上无靶标喷雾的药液浪费［8］ 。由于塔型喷雾机立板高度较高，都会存在顶部气流流量较少的情况，导致喷雾机上方风速较低;而气流的导流过程在很大程度上影响着喷雾机顶部风送效果，风机提供的气流通过喷雾机内部导流板的导向作用，对喷雾机内部气流进行分配，改变气流的分布，从而调整喷雾机顶部的风送效果。不一样的尺寸、不同安装角度的导流板会引起不同的导流效果，故可改变上方导流板的参数，通过流体仿真软件对导流板的不同安装情况做仿真分析，观察因导流板安装收稿日期: 2018－11－15基金项目: 国家重点研发计划项目( 2016YFD0201100) ; 河北省水果产业技术体系创新团队项目( HBCT2018100205) ; 河北农业大学社科基金和理工基金项目( ZD201701、LG201703) ;国家苹果产业技术体系项目( CAＲS－27)作者简介: 宋雷洁( 1993－) ，女，河北邢台人，硕士研究生，( E－mail)505291402@ qq．com。通讯作者: 李建平( 1978－) ，男，河北保定人，副教授，博士，( E－mail)ljpnd327@ 126．com。参数的不同而引起的导流效果的变化，找出导流板的最佳安装参数组合。1 塔型风送式果园喷雾机结构与原理塔型风送式喷雾机主要由风机、立板、导流装置、喷头、药箱及药泵等工作部件组成，通过 AIP 软件绘制的塔型喷雾机的三维模型如图 1 所示。1．喷头 2．导流板3．药箱 4．药泵5．风机 6．立板图 1 塔型风送式果园喷雾机三维模型图Fig．1 Three－dimensional model diagram of tower typewind－driven orchard sprayer喷雾机工作时，风机提供强大的气流，经内部导流板导向后输送至出风口，药液在高速气流的吹送下与空气撞击而雾化，被输送至果树。由于塔型喷雾机高度较高，若导流板安装不合理，则会出现风机附近 2 1 2020 年 4 月农 机 化 研 究 第 4 期i.njyi.2020.04.003