塔形喷雾机风送系统优化设计与试验

作     者：王鹏飞 徐硕 杨欣 李世可 

作者机构：河北农业大学机电工程学院 河北农垚科技有限公司 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 

基　　金：财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系建设项目(CARS-27) 河北省现代农业产业技术体系苹果创新团队项目(HBCT2024150202) 

主　　题：果园 塔形喷雾机 整流板 导流台 风送装置 轴流风机 

摘      要：针对传统风送式喷雾机风场分布不合理、药液飘失较大的问题，设计一种塔形喷雾机风送系统并对其结构参数进行优化。应用ANSYS软件对喷雾机的风送系统进行有限元仿真分析，通过对比不同结构参数下两侧出风口风速差和上层出风口风速确定整流板结构、导流台锥度和两侧导流板的最优参数。验证试验结果表明：整流板的结构参数对喷雾机两侧风场对称性的影响显著性由大到小为导叶倾角、导叶数量、导叶长度；导流台对风场对称性具有较大提升；导流板的长度与角度对上层出风口风速具有较大影响；当整流板的导叶数量为12，长度为200 mm，倾角为0°，导流台的锥度为60°，风道1的收缩角度为2°时，喷雾机两侧风场对称性以及垂直分布均匀性达到最优。按最优参数组建喷雾机风送系统并进行风速试验，结果表明出口风速仿真值与试验值的相对误差小于10%，模拟仿真结果可靠。通过田间试验得到喷雾机两侧雾滴沉积密度偏差小于9%，即左右两侧雾滴沉积均匀；果树冠层内膛雾滴沉积密度的均值为75.69 粒/cm2，表明优化后的塔形喷雾机作业时雾滴穿透性良好；雾滴在垂直方向上的分布总体呈现下层最大，中层次之，上层最小的规律，契合高纺锤形果树冠层分布。优化后的塔形喷雾机两侧风场和雾滴沉积特性对称性较高。