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农用航空静电喷头的设计与试验研究
作 者: 刘鹏
导 师: 胡军
学 校: 黑龙江八一农垦大学
专 业: 农业机械化工程
关键词: 农业航空 静电喷头 设计 网状类圆锥型感应环 试验
分类号:
类 型: 硕士论文
年 份: 2014年
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内容摘要
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。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-8 第一章 引言 8-18 1.1 课题研究的目的和意义 8-10 1.2 国内外的研究与发展现状 10-16 1.2.1 风送液力式喷雾技术 10-11 1.2.2 静电喷雾技术 11-12 1.2.3 风送式静电喷雾技术 12-13 1.2.4 航空喷洒技术 13-14 1.2.5 航空静电喷洒技术 14-16 1.3 研究的主要内容和技术路线 16-18 1.3.1 主要研究内容 16 1.3.2 技术路线 16-18 第二章 航空静电喷雾的理论分析 18-35 2.1 静电喷雾雾化原理 19-20 2.2 雾滴荷电过程 20-27 2.2.1 雾滴荷电方式 20-21 2.2.2 雾滴感应充电过程与电学模型 21-24 2.2.3 雾滴充电电场 24-27 2.3 雾滴运输过程 27-32 2.3.1 雾滴在运输过程中的受力分析 27-31 2.3.2 雾滴在运输过程中的运动方程 31-32 2.4 雾滴沉降过程 32-33 2.4.1 空间电场对雾滴沉降的影响 32 2.4.2 诱导电场对荷电雾滴沉降的影响 32-33 2.5 本章小结 33-35 第三章 航空静电喷头的设计 35-43 3.1 航空静电喷嘴的选择 35-36 3.2 感应环的设计 36-42 3.2.1 感应环主体设计 37-39 3.2.2 感应环支架设计与安装 39-40 3.2.3 感应环的选择 40-42 3.3 本章小结 42-43 第四章 航空静电喷头的试验研究 43-60 4.1 荷电雾滴粒径测量试验 43-46 4.1.1 试验目的 43 4.1.2 试验方案 43-44 4.1.3 试验系统组成 44 4.1.4 试验条件 44 4.1.5 试验步骤 44-45 4.1.6 试验结果与分析 45-46 4.2 荷电雾滴荷质比测量试验 46-50 4.2.1 试验目的 46-47 4.2.2 试验方案 47 4.2.3 试验系统组成 47-48 4.2.4 试验条件 48 4.2.5 试验步骤 48 4.2.6 试验结果与分析 48-50 4.3 航空静电喷头雾锥角的测量试验 50-53 4.3.1 试验目的 50 4.3.2 试验方案 50 4.3.3 试验系统组成 50-51 4.3.4 试验条件 51 4.3.5 试验步骤 51-52 4.3.6 试验结果与分析 52-53 4.4 荷电雾滴沉积分布试验 53-56 4.4.1 试验目的 53 4.4.2 试验方案 53-54 4.4.3 试验系统组成 54 4.4.4 试验条件 54 4.4.5 试验步骤 54 4.4.6 试验结果与分析 54-56 4.5 航空静电喷头的沉积效果试验研究 56-58 4.5.1 试验方案 56 4.5.2 试验系统组成 56-57 4.5.3 试验条件 57 4.5.4 试验结果与分析 57-58 4.6 本章小结 58-60 第五章 结论与展望 60-62 5.1 结论 60-61 5.2 展望 61-62 参考文献 62-67 致谢 67-68 个人简历 68 个人情况 68 教育背景 68 科研经历 68 在学期间发表论文 68
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