射流混藥器混藥特性及在線混藥噴霧試驗研究.pdf

1、在線混藥技術(shù)是現(xiàn)代植保機械的一大發(fā)展趨勢。射流混藥器作為在線混藥噴霧系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，實現(xiàn)農(nóng)藥和水分開儲存及農(nóng)藥和水能實時在線混合，在植保機械上具有較好的應(yīng)用前景。本文研究射流混藥器在不同工況下的混藥特性及內(nèi)部流場，分析面積比對射流混藥器混藥特性曲線及混藥區(qū)間的影響，確定能夠運用到在線混藥噴霧系統(tǒng)中射流混藥器面積比的范圍。將射流混藥器與噴桿噴霧機的噴霧系統(tǒng)組成在線混藥噴霧系統(tǒng)，對不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的射流混藥器與不同配置參數(shù)的在線混藥噴霧系統(tǒng)

2、進行參數(shù)匹配，旨在為射流混藥器在在線混藥噴霧系統(tǒng)的應(yīng)用提供有效指導(dǎo)。主要研究工作包括以下幾個方面:
　　(1)建立射流混藥器特性方程，理論分析不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的射流混藥器混藥狀態(tài)下的壓力比h與混藥比q變化的函數(shù)關(guān)系，并定義射流混藥器混藥狀態(tài)下最大壓力比hj，為射流混藥器的混藥區(qū)間;對射流混藥器進行流體動力學(xué)CFD的數(shù)值計算，分析射流混藥器在混藥和回流兩種狀態(tài)不同工況下射流混藥器內(nèi)部流場及混藥比的變化，在數(shù)值計算基礎(chǔ)上確定射流混藥器的面

3、積比范圍為1.42～4.34，射流嘴出口直徑范圍1.68～3.0mm，并由此確定試驗所用射流混藥器的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　(2)在噴桿噴霧機的噴霧系統(tǒng)中對面積比m∈(0.86，12.76)內(nèi)25種面積比的射流混藥器進行混藥特性試驗。分析射流嘴出口直徑值不同的射流混藥器的流量特性和面積比對h-q特性曲線及混藥區(qū)間的影響。射流混藥器的工作流體流量由射流嘴出口直徑及工作壓力決定，與射流嘴出口直徑和工作壓力呈遞增關(guān)系，而與射流混藥器的面積比及出

4、口壓力無關(guān)。射流混藥器的h-q特性曲線中壓力比h和混藥比q呈近似線性遞減，曲線斜率只與面積比m有關(guān)與具體工作壓力水平無關(guān)，設(shè)定壓力比h=0.35，混藥比q隨面積比m先遞增后遞減，面積比m＞4.43的射流混藥器在壓力比h=0.35工況點均處于回流狀態(tài)。小面積比的射流混藥器具有小混藥比，高壓力比的特點，更符合工程需求。
　　試驗結(jié)果表明:射流混藥器的混藥區(qū)間hj隨面積比m呈近似正態(tài)分布，面積比m從1.34增大到4.13，混藥區(qū)間hj從

5、0.68快速衰減降到0.35降幅48.5％。以最大混藥比q＞0.1，混藥區(qū)間hj＞0.35為設(shè)計需求，射流混藥器的面積比m范圍為1.73～4.13。根據(jù)試驗所得壓力比及對應(yīng)混藥比數(shù)據(jù)，運用工程計算軟件MathCAD對特性方程進行流速系數(shù)識別。4個流速系數(shù)均可在某一個范圍內(nèi)取值，確定每個流速系數(shù)范圍需進一步擴大試驗研究。
　　(3)搭建在線混藥噴霧系統(tǒng)，對不同噴頭類型的噴霧系統(tǒng)進行流量特性測試。根據(jù)射流混藥器混藥特性試驗的結(jié)果，選擇

6、5種射流混藥器在不同配置參數(shù)的噴霧系統(tǒng)中進行在線混藥噴霧試驗，對不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的射流混藥器與不同工作參數(shù)的在線混藥噴霧系統(tǒng)進行參數(shù)匹配。
　　面積比為5.67與5.36的射流混藥器無法運用到在線混藥噴霧系統(tǒng)中進行在線混藥噴霧。
　　射流嘴出口直徑為1.68mm，面積比m=2.21的射流混藥器與ST110-01型噴頭組成8m噴幅的在線混藥噴霧系統(tǒng)，與ST110-015型噴頭組成噴幅6m的在線混藥噴霧系統(tǒng)，與ST110-02型噴頭

7、組成4m噴幅的在線混藥噴霧系統(tǒng)。
　　射流嘴出口直徑為2.16mm，面積比m=2.63的射流混藥器與ST110-015型噴頭組成8m噴幅的在線混藥噴霧系統(tǒng)，與ST110-02型噴頭組成6m噴幅的在線混藥噴霧系統(tǒng)。
　　射流嘴出口直徑為2.46mm，面積比m=2.64的射流混藥器與ST110-02型噴頭組成8m噴幅的在線混藥噴霧系統(tǒng)。
　　面積比是影響射流混藥器混藥性能最關(guān)鍵的參數(shù)，射流混藥器應(yīng)用到在線混藥噴霧系統(tǒng)中應(yīng)首