雾滴体积和测量时间对水稻叶面雾滴接触角的影响

为了探明雾滴体积和测量时间对接触角测量的影响程度，以蜡膜和载玻片为参照，研究了不同体积和不同测量时间下液滴在稻叶表面的接触角，并通过扫描电镜观察了稻叶的表面特性。结果表明：液滴体积越大，在稻叶上的接触角越小，测量体积可选择l～5出，测量时间可选择在液滴滴下后40～60s。液滴在滴下后的108内接触角变化率较大，其中以亲水的载玻片上的接触角变化率（0．66±0．03）最大，随着时间的延长接触角变化率显著降低。电镜观察结果表明：稻叶为疏水界面很大程度取决于其表面的SiO2-蜡质复合体所形成的乳头状突起，其正、反面的密度分别为（1778．4±13．2）和（1563．6±35．2）个·mm^-2。

雾滴大小、叶片表面特性与倾角对农药沉积量的影响

为提高农药的有效利用率,研究雾滴大小、叶片表面性质与倾角对农药雾滴沉积量的影响,选用6种喷头ST110-01、ST110-02、ST110-03、ST110-04、ST110-05及IDK120-03,在设定叶片倾角为0°、15°、30°、45°、60°、75°时在棉花、水稻与小麦叶片上进行试验研究。结果表明:叶片表面性质、叶片倾角对沉积量影响差异显著,喷头类型,即雾滴大小,对沉积量影响不显著;减小叶片倾角有助于增加沉积量;叶片微结构可能是作物影响沉积量的原因。该研究可为农药有效利用率的提高提供参考。

雾滴大小与施药液量对草甘膦在空心莲子草叶片沉积的影响

为提高草甘膦防治空心莲子草Alternantheraphiloxeroides时药剂的有效利用率,用丽春红S为示踪剂研究了草甘膦药液在空心莲子草叶片的沉积特性。结果表明,用体积中径(VMD)149.5～233.7μm的雾滴喷雾,草甘膦在空心莲子草叶片上的沉积量在体积中径为157.3μm时最多,随着雾滴体积中径增大,沉积量减少。雾滴体积中径157.3μm与施药液量339L/hm2处理的沉积量是雾滴体积中径233.4μm与施药液量694.5L/hm2处理的1.54倍。施药液量超过382.5L/hm2时,草甘膦药液的流失明显增多。800mg/L草甘膦药液在空心莲子草叶片上的最大稳定持留量约为4.92μg/cm2。结果表明,喷雾施药时采用小雾滴和较低施药液量,可大幅度提高草甘膦在空心莲子草上的沉积量。

3YZ-80A型履带自走式玉米行间喷雾机设计与试验

针对玉米中后期封行后人工施药劳动强度大、作业效率低、传统喷雾机喷药穿透性差,且窄行距下机具行走稳定性差等问题,结合玉米种植农艺和冠层中部病虫害防治的要求,设计了3YZ-80A型履带自走式玉米行间喷雾机,该机主要由自适应仿形履带差速驱动底盘、Y形双喷头脉冲式喷雾装置、喷药监控系统组成,能够满足600 mm以下的窄行距玉米冠层中部叶片喷施作业的空间要求。为了提高作业效率和喷雾效果,以喷射角、药液嘴位置、喷施距离为试验因素,雾滴体积中径D_(50)为喷雾系统性能评价指标,开展二次旋转正交组合试验,利用Design-Expert 8.0.6软件对数据进行方差和响应面分析,建立试验因素与指标之间的数学回归模型,分析了显著因素对评价指标的影响变化规律,得到喷管最优组合参数:喷射角为60°、药液嘴在喷管上的位置为610 mm、喷施距离为2.37 m。田间试验结果表明,随着作业速度的提升有效防控区域显著降低,当作业速度在0.6~1.1 m/s时,雾滴覆盖率大于10%的有效喷施幅宽为6~8 m;当作业速度大于1.3 m/s时,雾滴覆盖率大于10%的有效喷施幅宽不足4 m。

脉冲式烟雾水雾机热力雾化水剂农药效果分析

针对脉冲式烟雾水雾机在喷施水雾剂农药时常出现滴液、流液或较大雾滴群等雾化不良现象,通过改装6HYW60S型脉冲式烟雾水雾机,将药液流量设置成可调的测试装置,设定5个油门开度及4个药液流量,测试了脉冲发动机喷药前后的气流速度、温度及各喷药工况下的雾滴粒径分布。结果表明,在最小的油门启动开度到最大的油门工作开度可调范围内,对应的脉冲发动机燃油消耗率变化范围较小(相对变化13.0%),喷管内对应的气流温度与速度也发生同等程度的变化。喷药时,喷管口处的气流温度与速度发生明显变化,由不喷药时约700℃的高温气流下降为75℃左右的雾滴流,相应的气流速度下降了16%左右;油门开度及药液流量对雾滴流温度的影响非常小,但对雾滴流速度的影响非常明显,油门开度增大,雾滴流速度明显增加,药液流量增大,雾滴流速度明显下降。在各油门开度下,对最小药液流量20 L/h的雾化效果均不佳,尤其距喷雾出口较近处存在大量的300μm以上的较大雾滴,这些大雾滴极易跌落至地面,无法有效喷施到目标物上;药液流量增大至40 L/h及以上时,各油门开度下的雾滴体积中径均较小,同一工况下各位置点的平均值不超过60μm。热力雾化的雾滴粒径分布曲线不是单一峰值的正态分布形态,常会出现不同中心雾滴粒径的雾滴群,且这些雾滴群的中心雾滴粒径基本保持一致。从喷雾出口喷出的雾滴流中,喷管中心轴线上的雾滴细小均匀、雾化充分,中心轴线上方的雾滴一般比中心点处稍大,中心轴线下方雾滴明显增大,且距中心轴线越远的下方,雾滴增大越明显,即雾滴流中较大雾滴群的量逐渐增加。以药液流量60 L/h及油门开度90°为最佳雾化工况,在整个喷施区域内均形成了良好的雾化效果。

3种助剂对22%氟啶虫胺腈悬浮剂表面张力及雾化分散的影响

为研究喷雾助剂对农药界面参数及雾化分散特性的影响,将3种助剂(倍达通、N380、G2801)分别与浓度为0.3%、0.4%、0.6%的22%氟啶虫胺腈悬浮剂混配,测定混合液的表面张力变化,并在雾滴传递评价系统中进行雾化分散试验,分析喷雾助剂对药液表面张力、雾滴体积中径及雾滴谱跨度的影响。结果表明,喷雾助剂对药液的表面张力有明显的降低作用,且不同浓度药液中添加同一种助剂后,表面张力具有较明显的一致性;喷雾助剂对雾滴体积中径改变作用明显,倍达通表现为增大作用,N380及G2801表现为减小作用;在较大药液浓度及较低喷雾压力下,助剂对雾滴谱跨度具有增大作用,降低了雾滴粒径的均匀性。该试验结果可为施药前助剂筛选提供依据,为进一步研究农药减施增效提供数据基础。

氟虫腈药液在水稻叶片上的沉积特性研究

以氟虫腈悬浮剂为研究对象探讨了药液在水稻叶片上的沉积特性。随着雾流方向角增大,药液在稻叶上的沉积量显著增加,雾流方向角为30°、45°与60°处理时药液的沉积量分别比0°处理者提高了16.6%、39.3%与70.1%。随着雾滴体积中径(VMD)增大,氟虫腈药液在稻叶上的沉积量降低,VMD为157.3、193.2、215.4、233.7μm处理的药液沉积量分别比VMD149.5μm处理降低了16.2%、39.1%、49.5%与66.4%。施药液量少于339L/hm2时,药液在稻叶上的沉积效率较高,为25.6%～28.1%,药液在稻叶上的最大稳定持留量约为1.42μL/cm2。较少施药液量和较小雾滴的处理,加入有机硅(150g/hm2)后药液的沉积量可提高80%～150%,但施药液量增加至694.5L/hm2(VMD233.7μm)时,药液沉积量未增加。根据本实验结果,施药时采用较小雾滴和较少施药液量,雾流方向角45°～60°,并加入有机硅作为喷雾助剂,药液在稻叶上的沉积效率较高。

基于风送辅助的螺旋风送装置结构设计与试验研究

针对目前喷雾作业中的雾滴雾化效果差、沉积率小、叶片背面药液附着率低等问题,设计了一套由风箱和螺旋风口套组成的风送装置。运用CFD技术对风送装置的流场进行了仿真,结果表明:该风箱结构具备较好的分布风压的能力,螺旋风口套结构能够极大地提高出口风速且改变风向。对装有螺旋风口套和未装有螺旋风口套的两种工况下的试验平台进行喷雾作业,并对雾滴覆盖率和雾滴粒径体积中值等参数进行测量,结果表明:螺旋风口套安装后,提高了树冠各层的雾滴覆盖率,叶片背面药液附着率提高了2.7%,叶片正反面的药液附着率差值缩小至9.6%;树冠的雾滴体积中值直径相比减小了21.6%,说明螺旋风口套的设计细化了雾滴直径,提高了雾滴覆盖率和药液利用率。

吡虫啉雾滴沉积特性对烟蚜防治效果的影响

为明确吡虫啉雾滴沉积特性对烟蚜防治效果的影响,采用室内生物测定和田间试验相结合的方法,分析了70%吡虫啉可湿性粉剂的药液质量浓度、雾滴密度、雾滴体积中值粒径(体积中径)对烟蚜防治效果的影响。室内使用3WP-2000行走式喷雾塔模拟喷雾结果显示:在药液质量浓度为0.05~1.00 g/L,雾滴密度为23~248个/cm^(2)的范围内,吡虫啉药液质量浓度和雾滴密度与防治效果呈正相关;雾滴体积中径大小与防治效果呈负相关,雾滴体积中径小于154μm、药液质量浓度大于1 420 mg/L的喷雾组合,防治效果较好。大田试验结果表明:药液质量浓度0.20 g/L,施液量18 L/667 m^(2)(雾滴密度151个/cm^(2))和36 L/667 m^(2)(雾滴密度264个/cm^(2))时对烟蚜的防治效果分别为97.13%和98.86%,显著高于常规施液量50 L/667 m^(2)的处理(防治效果94.30%,P<0.05),表明控制雾滴密度既能减少农药用量又可提高防治效果。综合认为,70%吡虫啉大田防治烟蚜药液最佳配置参数为药液质量浓度0.20 g/L、施液量18 L/667 m^(2)、雾滴密度151个/cm^(2)、喷头型号TR80-02。

Pattern transition and sluggish cracking of colloidal droplet deposition with polymer additives

Drying of colloidal droplets often develops versatile depositions.We study the drying deposition of both colloidal droplets containing silica nanoparticles and the silica colloidal droplets with polyethylene oxide(PEO) additives.We focus on the effect of polymer additives on the deposition formation and the cracking dynamics by using in-situ microscope observation.With PEO additives,a transition from ring-like deposition to uniform deposition is observed,and the cracking dynamics is greatly reduced.The PEO additives enhance the adsorption of particles at the air-water interface,thus forming the network structure at the interface which blocks the outward capillary flow.This contributes to the uniform deposition.Meanwhile,the multi-distribution of the aggregates size enhances the non-homogeneity of the drying film and consequently results in multi-nucleation of cracks.This reduces the stress accumulation that drives the crack propagation and may be responsible for the sluggish cracking dynamics.