耦合风场四旋翼植保无人机下洗流与雾滴分布研究

作     者：李仁凤 韩顺凯 杨风波 Li Renfeng;Han Shunkai;Yang Fengbo

作者机构：郑州航空工业管理学院航空发动机学院郑州市450046 南京林业大学机械电子工程学院南京市210037 

出 版 物：《中国农机化学报》 (Journal of Chinese Agricultural Mechanization)

年 卷 期：2024年第45卷第7期

页      面：81-86页

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 09[农学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0904[农学-植物保护] 

基　　金：河南省科技攻关项目(242102110203 222102320165 232102220028) 

主　　题：植保无人机 计算流体力学 数值仿真 下洗流场 雾滴分布 

摘      要：旋翼植保无人机喷药过程中雾滴与旋翼旋转产生的下洗流场和外界风场高度耦合作用,直接影响施药品质。因此基于拉格朗日多相流模型对耦合风场的四旋翼植保无人机下洗流、有无下洗雾滴分布和含风场雾滴分布规律进行数值分析计算,通过旋翼风速测量试验验证数值计算方法的可靠性。结果表明,旋翼下洗气流在轴间中垂线上互相吸引,会发生气流聚合现象,最大气流速度为14 m/s;随着风场作用,迎风侧气流受到挤压逐渐向背风侧偏转,风速过大超过3 m/s下洗流已逐渐失去对风抗干扰能力;有下洗气流作用时沉积时间相比无下洗流作用时加快10倍,提高施药效率;风速的增加导致雾滴的沉积范围变大,当风速达到2~3 m/s时漂移增加,出现复喷现象更加严重。