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超声雾化试验研究

黄卫星  
【摘要】: 由于超声雾化的雾滴尺寸细小,分布均匀,雾化效果好,便于控制,有可能降低不必要的农药浪费,对周围环境的农药污染也将大大降低,还可实现植保机械中低量喷雾的要求。本课题研究的目的是对超声雾化技术在植保机械中应用的可能性进行的探索性研究,超声雾化可能会成为低容量喷雾领域极具发展潜力的一种新型雾化方式。 本文建立了低频超声雾化喷嘴的三维有限元模型,进行了模态分析,确定了雾化器的工作频率;研制了低频超声雾化试验平台(共有两种雾化方式:直射和溅射);采用全面试验法,应用PDA技术测量了低频超声雾化的雾滴尺寸大小及分布情况;分析了雾滴分布的均匀性及影响均匀性的主要原因;分析了雾滴的单点分布情况,给出整个喷雾场的雾滴分布规律;用四种表达方式描述了雾滴尺寸大小,发现体积中径并不能真实反映雾滴的尺寸大小,而数量中径和均值却可以比较形象的反映雾滴的真实情况;分析了功率对雾滴大小的影响,给出了功率对雾滴大小的回归方程;利用均值检验和方差分析,发现雾化方式对雾滴大小没有影响,而工作频率对其有较大的影响。最后对雾滴的速度大小方向进行了简单的分析。 试验结果表明:当雾化器的工作频率为40kHz,功率为47W,雾化方式为溅射时,70%的雾滴都小于100μm,在离喷嘴处200mm以内小于100μm的雾滴达到80%,从雾滴的粒径大小来看,基本上可满足植保机械上低容量喷雾的要求,可以考虑用在对靶喷雾方面。


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