苗木精确对靶自走式喷雾机风送系统流场模拟研究开题报告

1. 研究目的与意义

林业苗木和经济林果病虫害严重威胁着树木的生长和林果的质量与产量，采用常规的农药喷雾技术进行林业植保作业存在药液利用率低、无效喷洒多、农药浪费严重、环境有污染等突出问题。

风送喷雾技术是一种高效的地面施药技术，又是一种自动化程度高、防治效果好、环境污染少的先进施药技术。

本课题对喷雾机风送系统流场进行模拟研究与分析可以实现农药的穿透性、少污染、高工效、高防效的喷雾，提高了我国苗木、林果机械的现代化、智能化水平，更有助于林业及国民经济的可持续发展。

2. 国内外研究现状分析

tsay 、bykov 等利用fluent 软件模拟分析了风送式喷雾机不同条件下的气流场，并对流场影响因素做了详细分析。

endalew 等利用 cfd 技术对 3 种组合风机（单风机、双风机和四风机）产生的气流场进行了分析，并通过试验验证的方式详细对比了 3 种气流场对冠层风速的作用。

傅泽田等利用数值模拟对风送喷雾机气流速度场进行了分析，得到其分布规律，并通过试验验证了模型的准确性；王景旭等进一步模拟气流辅助喷施农药，探寻雾滴附着靶标的条件，得到气流速度与雾滴粒径是雾滴附着靶标的关键因素；武雷等采用离散相模型（包括碰撞和破碎模型）追踪雾滴运动轨迹，研究喷雾雾滴在喷雾流场中的雾化情况，模拟结果给出了喷雾形态随着时间的变化规律，得到并分析了喷射压差、流量和喷雾锥角对喷雾特性（雾化液滴尺寸、给定时间内喷雾顶端实际到达位置与喷口之间的距离）的影响。

3. 研究的基本内容与计划

完成喷雾机风送系统内部流场模拟，进行不同种出风口的流场模拟，对模拟结果进行分析，分析不同出风口装置对流场压力和速度的影响研究，并提出改进措施。

（1）根据设计依据和资料数据，喷雾机风送系统内部流场模拟的方案要求可行；（2）利用流体力学和射流理论知识进行喷雾机风送系统内部流场模拟；（3）各部件的模拟要求合理，论证充分。

研究计划: （1）前期知识储备，查阅资料，熟悉设计课题，开题报告(1-2周)（2）分析论证并提出初步设计方案(3-4周)（3）技术设计及绘制图纸(5-11周)（4）撰写设计说明书(12-15周)（5）毕业设计答辩(16周)

4. 研究创新点

（1）专门针对自走式喷雾机进行风送系统的流场模拟试验；（2）针对不同的出风口装置进行喷雾机风送系统内部流 场的模拟； （3）根据模拟结果分析总结出不同出风口装置对流场压 力和速度的影响，通过比较分析能够提出相应的改 进措施。