基于CFD离散相模型雾滴沉积特性的模拟分析

为分析三维空间中气流对雾滴飘移的影响,该文基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)离散相模型的粒子跟踪技术,研究了不同喷雾条件下的雾滴特性。该文在条件为3m×2m×2m的长方体计算区域,喷嘴置于长方体顶端(上表面的几何中心),在合适的边界条件参数下,对喷雾高度为0.25～2m,风速为0～3m/s变化范围内的雾滴沉积特性进行了分析。结果显示,雾滴的分布趋势(偏移量)随风速和喷雾高度大小而变化:雾滴的沉积量随喷雾高度和风速的增加逐渐减小,其最大值为100%(喷雾高度为0.25m,风速为0),最小值为7.2%(喷雾高度为2m,风速为3m/s),其沉积率最大值和最小值分别为79.07%和3.98%,并基于该方法建立了雾滴沉积量和沉积率的预测模型。该研究为精量施药提供参考。

基于CFD离散型静电喷药沉积特性数值仿真研究

【目的】研究静电喷药和常规喷药在植保作业时的药液沉积特性,解决植保作业中雾滴数据难采集和环境参数不可控等问题,提高植保作业质量。【方法】基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)离散相模型的粒子追踪技术和电磁流体力学(magnetohydrodynamics,MHD)对静电喷药和常规喷药分别在环境风速范围为0~3 m·s^(-1)、喷药高度为30~200 cm范围内的药液沉积特性进行对比模拟分析。【结果】常规喷药的药液粒径均大于静电喷药。喷药高度和环境风速对药液颗粒沉积影响较大,静电喷药在环境风速1 m·s^(-1)时静电感应较强,在喷药高度30~100 cm范围内沉积效果明显,此时药液最大沉积率高于常规喷药48%;随着环境风速和喷药高度的进一步增加,静电感应逐渐减弱,药液沉积率与常规喷药相比无明显变化。当环境风速为1 m·s^(-1)和喷药高度为150 cm时,静电喷药和常规喷药沉积率相差达到峰值。【结论】静电喷药的药液沉积效果普遍优于常规喷药,且通过沉积模型可预测静电喷药在自然风场下的雾滴沉积效果,为田间高质量植保作业提供理论依据。