气力式静电喷头喷雾角的研究

摘要

静电喷头是一台静电喷雾机的核心部件，它是喷洒作业的执行部分，主要作用是实现药液雾化以及雾滴荷电。雾化性能好，喷雾质量高，喷出的雾滴均匀细小，为雾滴充电提供了前提条件；而喷雾角的大小直接关系到农药的覆盖率，合理增加喷雾角能够起到减少喷雾机功耗、增大农药利用率等作用。气力式静电喷头的喷雾角是评价喷头雾化效果的关键因素,首先通过有限元模态分析对改进后的气力式静电喷头进行分析，确定空气压力、水压力对喷雾角的影响，确定改进后的喷头喷雾角有所增加；然后通过试验模态分析，继续研究改进后的气力式静电喷头不同结构参数下空气压力、水压力以及充电电压等工作条件对气力式静电喷头喷雾角的影响；最后综合所有因素选取最佳水平组合，研究所得结论如下：
　　（1）通过仿真模态分析，得到在不同气压、水压、孔径下喷雾角的变化趋势，确定改进后的喷头结构对气力式静电喷头的喷雾角有所提高。结果表明：空气压力、水压力是影响喷雾角的工作条件。当空气压力增加时，喷雾角随着气压的升高而增加；当水压增加时，喷雾角随着水压的升高有先增大后减小的趋势；当孔径增大时，气力式静电喷头的喷雾角呈现先增大后减小的趋势，孔径的增大增加了液流的流量，喷雾角有一定的增加。综上所述选取最优水平为气压0.25Mpa，孔径为1.3mm，水压为0.05Mpa时，喷雾角最大值。
　　（2）在试验模态分析方面，搭建了一个试验测试系统使用改进后的气力式静电喷头进行试验。试验分为两个部分：气压、水压、充电电压对喷头喷雾角的影响和喷头结构参数对喷头喷雾角的影响。试验结果表明当喷头结构参数为4螺旋线型导流槽、喷头孔径1mm、绝缘块内径6mm厚度8mm、铜片厚度为4mm内径10mm，工作条件为气压为0.25Mpa、水压0.1Mpa、充电电压为-1000V时喷雾角达到最大值，最大值为34.2°。

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第一章 绪论

1.1 气力式静电喷头喷雾角的研究意义

1.2 气力式静电喷头喷雾角的研究现状及发展趋势

1.3 本课题研究的主要内容和拟解决的关键问题

1.4 本课题的研究方法及技术路线

1.5 本章小结

第二章 喷雾角的选择

2.1 喷雾角的理论研究

2.2 气力式静电喷头喷雾角的测量

2.3 本章小结

第三章 基于Fluent气液两相流数值模拟

3.1 数学模型的选择

3.2 物理模型的建立

3.3 网格划分

3.4 Fluent仿真试验

3.5 仿真结果和分析

3.6 本章小结

第四章 气力式静电喷头喷雾角试验研究

4.1 试验设计

4.2 试验台架的构成

4.3 喷头结构对喷雾角的影响

4.4 气、液、电对喷雾角的影响

4.5 本章小结

第五章 结论

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

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