静电气泡雾化喷头的研究

发布时间：2020-06-28 04:06

【摘要】：喷头是植保机械喷射系统的核心部件,其性能的好坏直接影响到植保机械运行的可靠性及工作效率。本文结合静电雾化与气泡雾化设计了一种新型植保机械喷头。针对所设计的静电气泡雾化喷头进行了试验研究,主要包括三个方面的内容:压力特性试验主要研究喷头临界工况的变化规律;流量特性试验主要研究喷头流量的变化规律;沉积特性试验主要研究了静电对气泡雾化喷头靶标背面沉积密度的影响。针对所设计喷头出现的气、液工质回流的现象,利用喷头雾化性能综合实验平台,开展了对喷头混合室压力的试验研究。分析了工作参数对喷头混合室压力,结构参数对于喷头临界压比的影响规律。试验结果表明:试验喷头的液体、气体进口压力越高,混合室压力越大;混合室压力受气体进口压力的变化影响更大。试验喷头的临界压比K的值与喷头的结构有关,与气、液进口压力无关。当通气孔总面积与喷头出口面积的面积比比较小时,临界压比随着面积比值的增加而增加。对于出口直径为1.0mm的喷头,当面积比大于3.23时,临界压比在0.85~0.92的范围内变化。面积比相同时,出口直径越小,临界压比越大。通气方式对临界压比的影响比并不大。增加旋流芯,喷头临界压比增加。混合室收敛角对喷头临界压比的影响很小。为确保试验喷头的安全可靠运行,在实际运行时其最低进口液压应高于进口气压与临界压比K的乘积,即进口气压所对应的临界点工况时的混合室压力值。流量特性试验研究了压降、压力比、气液比等工作参数和结构参数对喷头流量特性的影响。结果表明:对于试验喷头,液体入口流量系数在0.05~0.3之间。将试验数据进行拟合,得到了喷头入口流量系数与气液比以及气液比与液气压力比的经验公式。在试验喷头结构一定时,液压压降与气液比、液气进口压力比与气液比、气液比与液体流量系数均成反比关系。液体流量系数与液气进口压力比成正比。在其他结构相同时,通气孔的数目越少和直径越小,流过的流量越少。增加旋流芯减少了气体流量,但对于液体流量的影响并不大。收敛角对喷头气、液流量的影响并不大,但提高了喷头在高气液比工况时雾化场的稳定性。沉积特性试验表明:静电和气液比对喷头在靶标背面的沉积密度具有很大的影响。试验喷头在气液比比较高时,随着气液比的增加,其靶标背面沉积密度是逐渐减小的。当气液比增加到一定程度时,静电对气泡雾化喷头在靶标背部沉积密度的影响并不大。相同的气液比下,一定范围内充电电压越高,靶标背部的沉积密度越高。当充电电压增加到-3000v时,继续增加充电电压静电对靶标背部沉积密度的影响减小。当气液比减小到0.032时,靶标背部沉积覆盖率达到了最大值。
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S49
【图文】：

静电雾化,雾化方法,结合使用,喷头

、植保机械等方面的应用也有一定的研究。2静电雾化技术1882 年，Rayleigh 开始了其关于雾化场雾滴静电化的研究，他认为荷电液滴的到液滴荷电量的影响，当该液滴荷电量超过某一定值时该液滴将分裂为小雾值被称为 Rayleigh 极限，这一概念为静电雾化机理的研究奠定了基础。在静电发展的初始阶段，由于测量技术和实验手段的限制，此阶段的工作都是研究静液滴或者微小液体流量工况时的雾化的影响，对象仅限于导电或者半导电的液过不停的研究改进，静电喷雾技术被广泛应用在手工业生产中，例如印刷二十世纪四十年代法国的 Hampe 第一次利用静电进行了农药雾化试验，此后些大学如佐治亚大学进行了静电喷雾相关的的研究试验。他们的试验研究表电雾化技术的农药喷施对作物叶表的沉积密度大为提升。二十世纪六十年代实验技术手段的发展，静电雾化得到了广泛的研究并取得了许多的成果，农药逐渐进入了工程应用阶段。比较有代表性的产品有ESS(Electrostatic Spraying S司在佐治亚大学静电喷雾专利的基础上研制出的静电喷雾机，静电喷雾进入段。

【参考文献】