基于CFD的喷射角变化对沉积特性影响的研究

水平喷杆喷雾喷幅较宽,作业效率高、用户量较多,但底盘运动等因素引起的喷杆振动成为雾滴流失的主要原因。为此,基于CFD并通过喷头物理规格建立喷雾流场,研究水平喷杆发生摆动时实时调整喷射源旋转角度对雾滴沉积水平的影响。模拟结果表明:喷杆下摆时逆时针旋转喷射源;喷杆上扬时顺时针旋转喷射源,沉积效果相比不改变喷射源旋转角均趋于优化,两种调整最佳效果分别为雾滴直径DV.9值43.2μm、沉积密度108粒/cm 2和雾滴粒径DV.9值47.3μm、沉积密度118粒/cm 2。将此变化过程视为线性变化可知,实时调节喷射源旋转角度对提高雾滴沉积效果具有积极作用。通过计算各状态雾滴的沉积比例并进行回归分析可知,喷杆产生较大摆角时雾滴沉积效果直接受喷射源旋转角度影响。研究结果可为精量喷雾控制相关研究提供理论依据和数据参考。

基于视觉导航的设施喷雾机电动底盘设计与试验

喷雾作业在设施农业作物生产中起着关键的作用,针对当前设施喷雾作业多以人工喷洒完成,机械化水平较低、底盘转向不灵活、农药利用率低,且人工喷洒易造成农药残留伤害人体健康等问题,设计了一款基于视觉导航实现自主行走的设施喷雾机底盘,完成了喷雾机底盘的机械结构设计,并对底盘的控制系统、驱动系统和软件流程进行设计。试验结果表明:设计的设施喷雾机底盘可以实现灵活转向和基于视觉导航自主行走,底盘3种标签试验平均成功率为98.67%;直线行驶10 m时,横向偏差平均值为2.1 cm,最大值为6.7 cm,底盘驱动系统和控制系统稳定。提高喷雾机作业的自动化和智能化,降低农民的生产作业强度,对设施农业现代化具有重要意义。