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气助式静电喷头雾化性能和荷电效果试验

浙江林学院学报 2009年第1期26卷 116-121页

作者：刘春景王科元南京林业大学机电学院江苏南京210037 蚌埠学院机电系安徽蚌埠233030 石河子大学机电学院新疆石河子832000

设计一种气助式静电感应喷头,对其工作原理和关键结构进行了研究。在室内对它进行了雾化性能试验和荷电效果试验。由试验结果分析了充电电压、气体压力与流量、液体压力与流量、喷孔直径等参数对雾化质量和荷电效果的影响,综合分析气体... 详细信息

设计一种气助式静电感应喷头,对其工作原理和关键结构进行了研究。在室内对它进行了雾化性能试验和荷电效果试验。由试验结果分析了充电电压、气体压力与流量、液体压力与流量、喷孔直径等参数对雾化质量和荷电效果的影响,综合分析气体压力为0.4 MPa,液体压力为0.25 MPa,喷孔直径为2.0 mm时气助式静电感应喷头具有最优化性能。

关键词：静电喷头试验分析雾化性能荷电效果

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不同材质的静电喷头雾滴荷电性能比较

江苏农业科学 2013年第10期41卷 361-363页

作者：周艳代亚猛贾首星沈从举中国农业大学工学院北京100083 新疆农垦科学院机械装备研究所新疆石河子832000

静电喷头的荷电性能对喷雾效果有显著影响,静电喷头有明显的比较优势。表征静电喷头荷电性能的关键参数主要有雾滴感应电流和雾滴荷质比。静电喷头的荷电性能受诸多因素的影响,静电喷头材质的不同是影响因素之一。运用相同结构特征的气... 详细信息

静电喷头的荷电性能对喷雾效果有显著影响,静电喷头有明显的比较优势。表征静电喷头荷电性能的关键参数主要有雾滴感应电流和雾滴荷质比。静电喷头的荷电性能受诸多因素的影响,静电喷头材质的不同是影响因素之一。运用相同结构特征的气力式感应型静电喷头,使用4种不同材料,制作了4种静电喷头,在试验环境和条件保持不变,喷头入口气体和液体的压力、流量保持不变,只改变充电电压的大小,研究了不同材料对静电喷头雾滴感应电流和雾滴荷质比的影响。研究结果,不同材质的静电喷头的雾滴感应电流和雾滴荷质比以及单位时间内喷雾量改变的规律,为静电喷头的研究和设计提供了依据。

关键词：静电喷头不同材料喷雾量感应电流雾滴荷质比

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农用航空静电喷头的设计与试验研究

农用航空静电喷头的设计与试验研究

作者：刘鹏黑龙江八一农垦大学

学位级别：硕士

本文针对植保机械与施药技术落后造成环境污染等问题的现状，研究了国内外先进的航空静电喷雾技术和施药装置，针对现有的航空静电喷雾装置存在的不足，在常规航空喷头的基础上，设计出一种适合我国农用飞机使用的航空静电喷头，以减少... 详细信息

本文针对植保机械与施药技术落后造成环境污染等问题的现状，研究了国内外先进的航空静电喷雾技术和施药装置，针对现有的航空静电喷雾装置存在的不足，在常规航空喷头的基础上，设计出一种适合我国农用飞机使用的航空静电喷头，以减少农药对操作者和环境的危害，促进农业生产的可持续发展。本研究对航空静电喷头在飞机航化过程中农药液滴的雾化特性、荷电方式、运输路线以及沉降机理分别进行分析，在Y-5B飞机常规喷嘴的基础上设计了新型的航空静电喷头，并对其性能进行了试验研究。完成的主要工作如下：（1）理论分析表明，表面张力是喷头雾化过程中最主要的雾化阻力，通过感应充电方式使雾滴带电，雾滴在运输过程中主要受空气曳力、重力和静电场力的影响，迫使雾滴沉降的则是重力、电场力和空间电荷引力共同的作用。（2）设计出网状类圆锥型感应环，完成了航空静电喷头的设计，并对该喷头进行了荷电雾滴的粒径、雾锥角、雾滴沉积分布以及雾滴沉积效果进行了试验研究。研究结果表明：荷电雾滴的粒径小于100m，且当气体压力和静电电压升高时，雾滴粒径有继续减小的趋势;雾滴的跟随性良好，并且在较远距离处仍然有电荷存在;高压静电有利于雾化角的改善;静电喷雾效果明显优于常规喷雾，随着静电电压的升高，植株叶片雾滴的沉积数增多;静电喷雾的雾滴沉积量明显多于常规喷雾的雾滴沉积量，并且静电喷雾的雾滴分布更均匀，飘移量明显减少。本研究的结果为将来农业航空静电喷头的设计与试验示范提供了一定的理论依据和试验检测方法。

关键词：农业航空静电喷头设计网状类圆锥型感应环试验

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气助式静电喷头和喷雾系统的设计与试验研究

气助式静电喷头和喷雾系统的设计与试验研究

作者：钟伟江苏大学

学位级别：硕士

随着气力辅助和静电喷雾技术的成熟,果树病虫害防治越来越多的采用气助式静电喷头,其具有减少农药施用量、提高农药利用率等特点。传统的气助式静电喷头气体流道狭窄、充电电压高,导致配套动力大等现象,从而影响喷雾机的作业效率。本文... 详细信息

随着气力辅助和静电喷雾技术的成熟,果树病虫害防治越来越多的采用气助式静电喷头,其具有减少农药施用量、提高农药利用率等特点。传统的气助式静电喷头气体流道狭窄、充电电压高,导致配套动力大等现象,从而影响喷雾机的作业效率。本文针对矮化砧果园种植模式,以大型高地隙跨行喷雾机底盘为基础,设计开发了一种气助式静电喷头和喷雾系统,并开展了气助式静电喷头工作参数对雾化性能和沉积规律的试验研究,本文的主要研究内容如下:(1)根据射流原理设计开发了一种气助式静电喷头,对喷头进行了气体流道和电极环数值仿真与优化。首先对喷头外流场进行数值仿真和试验验证,喷头出口气流速度在1m内从250m/s衰减到9m/s,可以满足作业要求。然后对三种不同厚度(1mm、2mm、4mm)的电极环进行数值仿真,结果显示,电场强度随着电极环厚度的减小而增大,同时根据加工工艺要求,电极环厚度选择1mm。(2)开展了气助式静电喷头雾化和荷电性能试验研究,采用试验方法对喷头流量、荷质比、雾滴体积中径和喷雾角性能参数进行研究,结果显示,随着气体压力的增大,气体流量在4～12m/h内呈线性增加,液管直径为0.6mm、0.8mm、1.0mm时液体流量分别为140～190m L/min、180～260m L/min、200～300m L/min。静电喷头的荷质比随着气体压力的增大而增大,随着充电电压和液体压力的增大出现先增大再减小的趋势。雾滴体积中径随着气体压力和充电电压的增大而减小,随着液管直径的增大而增大。根据试验结果,较优工作参数为液体压力0.8Bar,气体压力0.5Bar,充电电压3000V,液管直径0.8mm时,在此工作参数下荷质比为2.9m C/kg,雾滴体积中径为59μm,喷雾角为17.1°。(3)通过室内仿真树试验,开展了气助式静电喷头雾滴沉积规律,使用正交试验研究喷头工作参数对叶片正反面雾滴沉积量的影响规律,结果显示,对叶片正面雾滴沉积量影响显著性排序为液体压力>气体压力>充电电压,对叶片背面雾滴沉积量影响显著性排序为充电电压>液体压力>气体压力。使用垂直雾量仪试验三种不同喷头布置间距(250mm、300mm、350mm)下雾滴沉积均匀性,研究结果显示,在喷头布置间距为250mm时雾滴沉积较均匀。(4)开展了气助式静电喷雾系统田间试验研究,针对宁夏玉泉营葡萄园种植模式,基于大型高地隙跨行喷雾机底盘,设计开发了一种气助式静电喷雾系统,并完成田间沉积试验。该气助式静电喷雾系统能够显著提高雾滴沉积密度,尤其是在植株近端和中部,分别增加64滴/cm和68滴/cm,该气助式静电喷雾系统能够明显减小雾滴体积中径,尤其是近端和上部,分别减小17.4%和8%,该气助式静电喷雾系统能够增加雾滴沉积量,尤其是近端和上部,分别为0.063μL/cm和0.05μL/cm。

关键词：静电喷头荷质比体积中径沉积量静电感应

多环分瓣内径可调静电喷头设计及透明电极打印应用研究

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多环分瓣内径可调静电喷头设计及透明电极打印应用研究

作者：谢寒华中科技大学

学位级别：硕士

透明电极是同时具备电学特性和光学特性的光电功能器件,在民用和国防领域都有广泛的应用。现今透明电极制作工艺大多数是基于平面及柔性的基底来进行研究,对于需要在特定高绝缘基底与非平面基底上直接制作透明电极的工艺研究还不太多。... 详细信息

透明电极是同时具备电学特性和光学特性的光电功能器件,在民用和国防领域都有广泛的应用。现今透明电极制作工艺大多数是基于平面及柔性的基底来进行研究,对于需要在特定高绝缘基底与非平面基底上直接制作透明电极的工艺研究还不太多。电流体喷印是一种高分辨率的增材制造方法,对于打印透明电极有其独特的优势,但是这种工艺存在着高绝缘基底打印效果差、非平面基底上打印稳定性不好、曲面基底上电场畸变导致射流偏转等问题。基于上述背景,本文通过设计一种多环分瓣内径可调静电喷头,解决了高绝缘基底打印问题,并提出了在非平面基底上稳定打印和抑制曲面打印电场畸变的方法,利用喷头打印了高导电性的透明电极,以透明电极为基础制作了曲面共形透明天线与透明加热器。本文主要工作包括:(1)设计了一种多环分瓣内径可调静电喷头,利用仿真验证了环电极产生电喷印泰勒锥的可行性,从仿真和实验确定了环电极整体的外径、内径以及环电极距离喷嘴高度等关键参数。提出了内径可调环电极设计方法来稳定非平面基底打印时喷嘴尖端场强,分瓣式内径可调环电极设计方法来抑制曲面打印时电场畸变现象。(2)设计了单环集成式静电喷头来应用于大面积曲面的电喷印平台上。实验探究单环静电喷头打印导电银浆与光刻胶两种材料时工艺参数与线宽和形貌的关系,验证了高绝缘基板打印可行性。继而分别通过打印两种材料在平面绝缘基底上制作出了银网格与铜网格透明电极,对透明电极光电性能进行了测试,所制造的透明电极在透光率90%的情况下,方阻可达2.6Ω/sq。(3)分别以铜网格和银网格透明电极为基础,制作了曲面共形透明天线与透明加热器。通过CST仿真软件设计了图案化超宽带天线,并在平面和曲面上共形制作出了超宽带透明天线,通过实测与仿真的结果对比,透明天线各项性能参数与薄膜天线和仿真结果匹配良好,满足超宽带透明天线的设计要求。同时还制作出方阻2Ω/sq的平面透明加热器,方阻4.58Ω/sq的曲面共形透明加热器,且加热均匀稳定。

关键词：电流体喷印静电喷头透明电极透明天线透明加热器

气力式感应型静电喷头雾化荷电机理的试验研究

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气力式感应型静电喷头雾化荷电机理的试验研究

作者：代亚猛石河子大学

学位级别：硕士

与常规喷雾技术相比，静电喷雾技术具有雾滴粒径小、雾滴粒径分布均匀、雾滴荷电后运动轨迹可控性强、荷电雾滴后可以到达植物叶片的背面及常规喷雾的雾滴不容易到达的部位、节水、省药、药效持续时间长、环境污染少等突出优点，正受到... 详细信息

与常规喷雾技术相比，静电喷雾技术具有雾滴粒径小、雾滴粒径分布均匀、雾滴荷电后运动轨迹可控性强、荷电雾滴后可以到达植物叶片的背面及常规喷雾的雾滴不容易到达的部位、节水、省药、药效持续时间长、环境污染少等突出优点，正受到越来越大的关注和研究。新疆农垦科学院机械装备研究所研发的气力式感应型静电喷头与其它喷头相比具有很多优势，但也存在一些问题。喷头的一些部件设计不合理，需要进一步改进;对喷头的雾化性能和荷电机理需要深入的研究。根据静电喷头实地和实验室试验时发现的问题，对存在问题的静电喷头关键部件进行改进性设计。选择聚四氟乙烯材料加工制造静电喷头，重点研究0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm喷嘴孔径的静电喷头的雾化性能和荷电性能试验，找到喷嘴孔径、气压、液压和充电电压对雾化性能和荷电性能的影响规律及其最佳组合。在不同的喷嘴孔径下，选择气体压力、液体压力、充电电压三个试验因素，每种因素有三个水平。静电喷头雾化性能和荷电性能试验均采用正交试验设计，在满足试验效果的情况下大大减少了试验次数。试验表明：（1）喷嘴孔径大小对静电喷头的雾化性能和荷电性能有重要影响;（2）在相同的喷嘴孔径下，气压、液压和充电电压对静电喷头的雾化性能都有影响，气压和液压对雾化性能影响的显著性很高，而论文试验范围内的充电电压对雾滴体积中径和雾化角的影响很小;（3）在相同的喷嘴孔径下，气压、液压和充电电压对静电喷头的荷电性能都有影响，气压和电压对雾化性能影响的显著性都很高。试验发现：针对该型静电喷头，综合考虑雾化性能和荷电性能，喷嘴孔径为0.8mm，气体压力在0.2Mpa，液体压力在0.05Mpa，充电电压为-1500V时静电喷头的雾化荷电效果最好。

关键词：静电喷头改进设计雾化荷电性能试验研究

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感应式静电喷头设计与试验研究

农机化研究 2013年第1期35卷 181-183,188页

作者：张瑞周一届江南大学机械工程学院江苏无锡214122

设计了一种感应式静电喷头,简述了该喷头的基本结构和工作过程,并对喷头的雾化性能进行了初步试验。由试验结果分析了气体压力和喷孔直径对喷头雾化性能的影响,得到雾化效果最佳的喷头参数组合。该喷头所得雾滴尺寸满足静电喷雾要求,同... 详细信息

设计了一种感应式静电喷头,简述了该喷头的基本结构和工作过程,并对喷头的雾化性能进行了初步试验。由试验结果分析了气体压力和喷孔直径对喷头雾化性能的影响,得到雾化效果最佳的喷头参数组合。该喷头所得雾滴尺寸满足静电喷雾要求,同时提高了农药利用率。

关键词：静电喷头雾化性能感应式

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网式圆锥状静电喷头的试验研究

网式圆锥状静电喷头的试验研究

作者：于国明黑龙江八一农垦大学

学位级别：硕士

目前农用航空飞机航空喷雾作业时，喷雾质量及喷雾效果差，对农业生态环境造成了严重污染。针对此种现象，国外研究了航空静电喷雾技术，航空静电喷雾技术减少了雾滴的飘失，减轻了飘失药液对土壤河流的污染。农用航空静电喷头是航空静... 详细信息

目前农用航空飞机航空喷雾作业时，喷雾质量及喷雾效果差，对农业生态环境造成了严重污染。针对此种现象，国外研究了航空静电喷雾技术，航空静电喷雾技术减少了雾滴的飘失，减轻了飘失药液对土壤河流的污染。农用航空静电喷头是航空静电喷雾系统的重要组成部分。随着科技的发展，农用航空静电喷头的设计和应用不断的改进，在实践应用中取得良好的效果。本文对农用航空静电喷头的感应环结构进行了优化设计，并对网式圆锥状感应环静电喷头的喷雾性能效果进行室内与室外试验。完成的主要内容如下：（1）理论分析了农用航空静电喷头雾滴雾化原理和充电过程，针对网式圆锥状静电喷头的感应环结构不能够进行实际应用，对感应环结构进行优化设计，在网式圆锥状静电喷头中的感应环边缘加装铁圈，起到加强网状圆锥状感应环强度和保证圆锥锥角稳定的作用，防止静电喷头网式圆锥状感应环的形状发生变形，影响喷雾效果。（2）针对优化设计的网式圆锥状静电喷头进行试验研究，试验结果为;在相同条件下，每个采样点网式圆锥状静电喷头的雾滴NAD都比普通航空喷头NAD小50μm，雾滴密度1cm2增多20个雾滴;网式圆锥状静电喷头室外试验，喷杆高度为1m时，喷雾压力为0.5MPa，静电电压为12000V，作业速度为30km/h时，喷雾质量效果最好。对结果分析得出：网式圆锥状静电喷头的喷雾性能优于普通航空喷头;网状圆锥状静电喷头应用于农用航空飞机等作业速度快，作业高度高的飞行器上喷雾性能更佳。本文试验和研究内容为网式圆锥状感应环静电喷头应用到农业航空静电喷雾技术提供了技术基础

关键词：网式圆锥状感应环静电喷头静电喷雾技术试验

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气力式静电喷头的研究及现状浅析

新疆农机化 2009年第3期 15-18页

作者：孟祥金贾首星汤智辉周艳沈从举新疆农垦科学院农机研究所新疆石河子832000

对气力式静电喷头喷雾机理和国内外研究进展进行了介绍。气力式静电喷头喷雾具有雾滴穿透力强,雾滴飘失少,覆盖均匀,农药施用量低的特点,可显著改善喷雾效果,减少农药对环境的污染,具有广阔的应用前景。

关键词：气力式静电喷头感应充电植保机械