农用航空静电喷雾系统喷雾性能的研究

在植保无人机静电喷雾系统中,喷头孔径、系统压力、无人机飞行高度都会对其喷雾性能产生影响。为此,在植保无人机静电喷雾系统中静电电压和飞行速度不变时,搭建了室内喷杆式静电喷雾系统试验平台,通过测量不同试验喷头孔径和系统压力下雾滴直径来模拟无人机不同飞行高度下的喷雾性能。试验结果表明:喷头孔径和系统压力都对雾滴直径有很大的交互影响;根据农业植保雾滴喷洒直径要求,得出满足喷洒条件的组合有喷头孔径为0.8mm、系统压力为0.3MPa与喷头孔径为1.0mm、系统压力为0.5MPa两种;在系统压力和喷头孔径不变时,同等飞行高度下两种组合的喷雾性能没有显著差别,但随着飞行高度的增加,两种组合的喷洒效果都表现不佳;从植株叶片正反两面的均匀度、沉积密度、沉积量及覆盖率等综合参数来看,喷头孔径0.8mm、系统压力0.3MPa、飞行高度1.5m时植保喷洒效果最好。

一种多旋翼植保无人机静电喷雾系统研究

为提高多旋翼植保无人机的植保效果,设计一种用于多旋翼植保无人机的静电喷雾系统。该静电喷雾系统包括静电喷头、喷雾流量控制模块。基于感应式荷电原理设计了感应式静电离心喷头,基于PID算法设计喷雾流量控制模块,基于网状目标法设计荷质比测量装置。结果表明,该多旋翼植保无人机静电喷雾系统中静电喷头可使雾滴荷电,喷雾流量控制模块能够稳定地控制喷雾流量,荷质比测量装置能够稳定测量雾滴荷质比,随着荷电电压增加,雾滴荷质比逐渐增加,当荷电电压为8 kV时,荷质比达到最大值,为0.59 mC/kg。

气力式静电感应喷雾系统研究

论文针对新疆垦区高密度机采棉采收前喷施脱叶催熟剂不均直接影响棉花品质的问题,为改善脱叶催熟剂的喷施效果,提高雾滴在棉株中下部及隐蔽部位的沉积率,减少细小雾滴的飘移和地面无效沉积,研究开发了气力式静电喷雾机;本研究重点从雾滴充电过程、雾滴运输过程和雾滴沉降过程深入分析其机理,并用计算流体力学软件对气力式静电喷雾状态下雾滴的运动和沉积进行模拟分析,优化关键部件的结构和工作参数。

雾滴荷电特性对其沉积分布及黏附靶标的影响

以风送静电喷雾系统为研究对象,通过在三维坐标系下建立雾滴沉降运动及黏附受力模型,分析了静电喷雾中的荷电特征因素对雾滴沉降、沉积和黏附靶标的影响。通过开展室内树木靶标模拟喷雾试验及雾滴静态接触角和表面张力测试,分析对比了静电喷雾和非静电喷雾条件下雾滴的沉积分布效果及黏附特性。结果表明:雾滴荷电可以增加雾滴的沉降速度,并定向向着靶标运动沉降,靶标正面沉积覆盖率较非静电喷雾平均提高了24个/cm2,而且在靶标背面也有一定数量的沉积,同时静电作用可以减小雾滴与叶片的接触角,减小液滴表面张力,提高雾滴在植株表面的有效沉积率。