静电喷雾技术作为一种高效的植保施药技术具有突出优势,可以大大提高施药效果。我国对静电喷雾技术投入了广泛关注,但静电技术只有用于喷杆喷雾机,并解决多喷头充电,才可以大幅度提高作业效率。针对现有状况,本文在大量阅读国内外文献的基础上,设计集中荷电的喷杆式静电喷雾机,针对其流场特性和沉积性能进行了研究,获取其流动规律。为今后多喷头静电喷雾系统的设计提供理论依据,提高静电喷雾作业效率;指导实际操作参数的选择,推动该技术在我国的应用。本文主要研究工作和结论包括以下几个方面:

(1)喷杆式静电喷雾系统设计设计开发喷杆式静电喷雾系统试验平台。喷杆式静电喷雾系统主要包括高压充电系统和喷雾运行及调节系统两个部分。其中高压充电系统采用接触式充电方法进行了设计,通过分析充电原理,兼顾喷杆式静电喷雾系统设计要求,完成了充电电极及高压发生器型号的设计和选择。

(2)多喷头静电喷雾充电特性试验研究在实验室环境下,利用法拉第筒的荷质比测量方法进行了多喷头静电喷雾荷质比试验。测定了不同喷头下的流量和荷质比数值,保证了后续不同喷头之间的一致性(流量、荷质比);得到具体荷电电压、喷雾压力与荷质比的关系。

(3)喷杆式静电喷雾系统流场测量利用粒子成像测速仪(PIV)和激光粒度分析仪对喷杆式静电喷雾系统中的粒径分布和雾滴速度场进行测定。研究了距离喷头不同高度测量平面下喷头工作压力、充电电压对于静电喷雾流场的影响,同时对PIV拍摄的图像进行雾化角测量。得到了喷雾流动规律,获得了不同工况对雾滴粒径和速度的影响规律。

(4)沉积分布影响因素试验运用喷杆式静电喷雾系统试验平台对孕穗期水稻植株沉积特性进行了试验。获得了不同行株距、喷雾压力、充电电压、喷雾高度对植株沉积分布的影响;应用方差分析法对不同行株距下不同操作工况下沉积效果进行了分析,到不同行株距试验参数对整体沉积效果影响的显著性,结果表明不同行株距下叶片沉积因素的显著性存在差异。农用静电喷雾企业