果园风送喷雾机雾滴沉积状态预测研究

作     者：马亚坤 

作者单位：华南农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李君;郭嘉明

授予年度：2016年

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 

主      题：风送喷雾 叶片特征 喷雾参数 沉积预测 参数决策 

摘      要：风送喷雾作业功效与靶标特性、喷雾系统参数有关。国内外已有雾滴与靶标交互机制研究大多基于静态的大田作物叶片,具有一定的局限性。本文定位于风送喷雾雾滴粘附至动态靶标叶片后沉积状态的研究,融合风送喷雾作业参数和果树靶标特征信息,探究风送喷雾主要因素对雾滴沉积的交互影响机制,获取雾滴沉积至靶标叶面后雾滴与叶面交互各阶段行为和能量变化规律,构建融合叶片形态特征与叶片表面性质的风送喷雾叶面雾滴沉积状态预测模型及风送喷雾作业参数最优决策模型,为提出风送喷雾雾滴沉积行为研究新方法提供理论依据。1)加工制作了轴流风送喷雾机样机,搭建了轴流风送试验平台,并测试了轴流风送试验平台的轴向气流分布特性;测定了不同粒径型号喷嘴喷施雾滴粒径及风送气流场中雾滴运动速度。2)基于卷积积分法建立风送气流非周期激励下叶片气动响应方程并使用激光非接触动态测量系统进行模型验证,可由靶标叶片尺寸、叶片初始倾角、叶片气动响应刚度及靶标叶片处风送气流速度计算出靶标叶片气动响应瞬时速度。3)开展不同特征靶标叶片雾滴沉积试验,回归分析雾滴沉积试验结果,构建风送喷雾亲、疏水叶面雾滴滑动功与叶面粗糙因子、叶面接触角及叶片倾角的关系模型并基于能量守恒定律建立叶面雾滴滑动临界粒径模型。4)高速摄像法观测雾滴沉积行为,推导叶面雾滴不同沉积状态所对应的雾滴覆盖率;响应曲面分析风送变量喷雾试验数据,建立叶面雾滴滑动功与沉积雾滴动能的关系模型;构建风送喷雾雾滴沉积状态预测模型及风送喷雾作业参数最优决策模型。