压力及孔径对管道喷雾空心圆锥雾喷头雾滴参数的影响

雾滴参数是衡量喷雾效果的重要指标。为研究管道喷雾设施中喷雾压力与喷头孔径的改变对果园用空心圆锥雾喷头雾滴参数的影响,通过喷雾性能综合试验平台和激光粒度仪,测量3种孔径的空心圆锥雾喷头在8种压力下的雾滴颗粒群的散射谱,获得了雾滴参数随压力和孔径的变化规律,给出了各工况下的雾滴谱曲线,分析了雾滴粒径的大小、分布和均匀性,建立了基于压力和孔径的雾滴参数模型。结果表明:压力越大,孔径越小,雾滴越细小越均匀;数据拟合误差均小于0.012;雾滴均较细小且较均匀,主要以气溶胶的形式存在;主要是粒径小于40μm的雾滴(79.659%~93.374%);雾滴谱峰值均在30μm附近出现;压力大于0.80 MPa后喷雾效果更好,其中体积中值粒径(volume median diameter,VMD)为30.610~31.632μm,雾滴很细小,扩散比(diffusion ratio,DR)为0.901~0.916,雾滴很均匀,VMD和DR均随压力呈二次多项式变化规律(R^2均大于0.968),VMD和DR与孔径和压力均有良好的二元线性关系(R^2分别为0.928和0.937)。研究结果验证了研发管道恒压喷雾装置的重要性,为喷头选型,管道恒压喷雾装置的优化、喷雾压力的设定和喷雾效果的优化提供了参考。

不同植保器械在水稻不同生育期喷施农药的沉积率及雾滴参数

评估不同植保器械的农药喷施效率为水稻上农药减量控害和统防统治工作提供理论技术支撑。本研究参照NY/T 2677-2015《农药沉积率测定方法》,在广东省南雄市全安镇晚造直播水稻田开展农药喷施试验,分析了分别采用手动喷雾器、电动喷雾器和植保无人飞机喷施的农药沉积率及雾滴参数。结果表明:在同一水稻生育期使用不同植保器械喷施的农药沉积率差异显著,表现为植保无人飞机>电动喷雾器>手动喷雾器。在水稻苗期使用手动喷雾器、电动喷雾器和植保无人飞机的平均农药沉积率分别为18.33%、24.58%和35.84%,在水稻封行期的结果分别为24.72%、35.28%和45.15%,在水稻破口期的结果分别为32.39%、40.29%和52.42%。同一植保器械在水稻不同生育期喷施农药的沉积率也存在显著差异,表现为破口期>封行期>苗期。不同冠层的沉积量结果显示:采用植保无人飞机喷施的药液沉积量由上至下递减,采用手动和电动喷雾器喷施的药液主要沉积在水稻植株的上层和中层。植保无人飞机喷施药液的雾滴显著小于手动和电动喷雾器处理,且均匀度更好,同时植保无人飞机喷雾雾滴分散度优于手动和电动喷雾器处理。相对于传统施药器械,使用植保无人飞机喷施显著提高了农药沉积率和药液雾化效果。

山地管道恒压喷雾中喷雾压力和孔径对雾滴粒径的影响

为提高农药利用率,研究山地果园管道恒压喷雾系统中喷雾压力和孔径对雾滴粒径参数的影响,利用激光粒度仪,测量3种孔径空心圆锥雾喷头在8种压力下的6种雾滴粒径参数数据,分析各粒径级雾滴的分布情况,给出雾滴粒径大小及其随压力和孔径的变化趋势,进行了雾滴参数的多元线性回归,建立基于压力的雾滴参数模型。结果表明：粒径大于100μm的雾滴（小于0.3%）和粒径为0~20μm的雾滴（小于0.5%）可忽略不计,雾滴粒径主要分布于20~40μm（79.5%~92.8%）;雾滴均较细小,全部为气溶胶;孔径越小,压力越大,雾滴越细小;6种雾滴粒径参数与孔径和压力均有良好的二元线性关系（R2分别为0.928、0.956、0.949、0.949、0.889和0.815）;6种雾滴粒径参数均随压力呈二次多项式变化规律,决定系数R2均达到了0.894以上。研究结果对山地果园管道恒压喷雾中喷头的选型、喷雾压力的调整及喷雾效果的优化有重要参考意义。

喷雾冷却发热壁面温度非均匀性实验研究

喷雾冷却是一种新型的高热流密度换热方式,利用可视化手段对喷雾冷却中发热体壁面温度非均匀性进行了实验研究。采用热电偶多点测温及红外成像相结合的方法测量发热体壁面温度,通过分析提出了温度不均匀度现象;结合壁面液膜特性及多普勒激光测速仪所测之液滴参数的空间分布,分析阐述了温度非均匀现象的成因与影响因素。研究结果表明,发热壁面温度的不均匀来自于喷雾特性的变化,通过选择合适的喷雾高度使工质从壁面中心向四周附壁流出,可以克服喷嘴空心回流区影响、增强壁面中心的换热,使发热壁面温度更均匀、同时提高冷却效果。本文突破了将壁面温度分布视为均匀的传统观点,为喷雾冷却的性能评估提供了新的途径,对喷雾冷却特性进一步的科学研究和工程应用具有参考价值。