宽喷幅风送式喷雾机空间气流速度分布规律

为了研究宽喷幅风送式喷雾机外部空间气流的分布,以期为优化其设计提供技术依据。该文对自制的宽喷幅风送式喷雾机样机外部气流速度场进行了测试,应用自由紊动射流理论对试验数据进行分析,获得了气流速度场的分布规律与变化机理。结果表明:风机在不同供电频率44、46、48、50 Hz时,宽喷幅风送式喷雾机轴心上的纵向时均风速随送风距离的变化均呈幂函数变化规律,气流中心速度符合三维自由紊动射流纵向中心速度幂函数衰减规律;宽喷幅风送式喷雾机的喷幅与送风距离成线性关系。根据试验数据,回归了射流边界曲线,射流与地面之间的涡结构使出风口长轴方向的射流边界曲线上下不同,两射流边界线相交点的"虚源"不在水平轴线上,上下射流边界线与轴向水平线之间的夹角分别为20.5°和28.8°;同时,沿出风口短轴方向的两射流边界曲线变化规律基本相同,两射流边界线相交点的"虚源"处在水平轴线上,射流边界线与轴向水平线之间的夹角分别为4.18°和4.23°;在纵向送风距离分别为0.5、1、1.5、2和2.5 m处的断面上,气流纵向时均速度的分布沿出风口的短轴方向上分布相似、而沿长轴方向上分布不相似;气流速度场三维曲面重构后发现,沿出风口的长轴方向上,在外边界层的内侧,风速的分布出现2个高风速区。

果园喷雾机圆环双流道风机的设计与试验

为了解决低矮密植型果园施药机械作业范围窄、作业效率低的问题,该文设计了一种轴向进风、径向出风的圆环双流道风机,根据农艺特征,结合流体力学和施药技术,完成风机结构设计和各关键部件技术参数的确定。风机结构为R+S级型式,叶片数为9,后导轮叶片数为11。风道弯角半径为155mm,导流板弯角半径为87.55mm。对风机不同转速下的功率、风量、风速、风压、风场分布进行了测试,绘制了风机的性能曲线图。试验结果表明,该风机各项性能参数满足设计要求,效率值可以达到75%以上,风机转速在1400r/min时的最佳作业幅宽为5m。

果园喷雾机五指式喷筒流场数值模拟与分析

为提高果园风送式喷雾机喷幅及整体施药效果,在课题组前期研究基础上设计了一种新型五指式喷筒。通过CFD仿真模拟对五指式喷筒内部的流场进行数值分析,对不同风机转速下喷筒进出口风速和Z=0截面上速度、压力展开对比分析。仿真结果表明:在风机3个转速下(1 450、1 080、960r/min),喷筒进口风量随风机转速的增大随之增加;各个转速下喷筒进出口流量差值很小,从而确定仿真结果可靠;五指式喷筒各个出风口风量相等;五指式的喷筒中气流出现紊流的区域较小,风速分布均匀,五指式喷筒内部压强分布均匀,各出风口之间变异较小。减少了风机能量损失,扩大喷雾机喷幅,满足了果园风送喷雾机的设计要求。

喷筒结构对风送式喷雾机射流动力的影响

风送式喷雾机借助风机产生的高速气流在喷口处雾化药液,并将细小的雾滴输送到目标的各个部位,射流动力方程是用来衡量驱动喷雾机的性能标准。通过对风送喷雾机喷筒内的气流速度、射流动量、射流动力等的分析,得出当风送喷雾机鼓入喷筒空气动力相同、气流速度相同时,喷筒结构的包络角和喷筒直径对出口气流速度耦合影响:喷筒出口流速越高,射流动力越大;并通过试验得到了验证,从而为设计合适的喷筒结构和提高喷雾机性能参数提供依据。

高射程喷雾机射流规律和射程的研究

在模拟自由淹没紊动射流的环境条件下,通过试验测定了高射程喷雾机射流时不同截面的多点风速分布、射程以及射流边界等特性;同时,分析讨论了高射程喷雾机实际射流规律。试验结果表明:高射程喷雾机射流初始段很短,可以不予考虑;射流主体段风速实测值和理论计算值基本相符,可为研制用于高大林木病虫害防治的高射程喷雾机性能提供依据。

风送式远程喷雾雾滴扩散沉降分布规律研究

为了揭示风送式远程喷雾机的雾滴扩散、沉降分布规律及其影响因素与效果,提高喷雾降尘的效率,采用实验室试验和数值模拟的方法,对不同供风风量、喷雾压力及喷嘴扩散角条件下风送式远程喷雾机的雾滴扩散和沉降分布状况进行了测量和统计分析。研究结果表明:风送式远程喷雾机出风口径向雾流的扩散、沉降分布以出风口z轴为对称轴近似呈"∩"形变化,雾流增重近似呈对称分布;供风风量与雾滴沉降速率在出风口z轴线方向上的沉降距离呈正向变化;同一位置处雾滴沉降速率与喷雾压力呈正向变化;喷嘴扩散角与雾滴沉降速率在出风口z轴线方向上的距离呈反向变化。

风送式远程喷雾机空间流场分布试验研究

风送式远程喷雾降尘是近年来露天矿山使用的一种新型降尘技术,为揭示其空间流场分布,提高使用效率和降尘效果,笔者针对风送式远程喷雾机工作空间流场进行了实验室测试。试验结果表明:风送式远程喷雾机空间流场扩散基本符合无限空间中圆断面紊流射流结构特征;出风口轴线风流速度呈幂函数衰减,横向方向以出风口中心线为对称轴呈"∩"形变化,随着距出风口距离的增加,横向两侧风速衰减速度逐渐减小;射流边界随出风口距离增大,呈线性扩展。