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风幕式喷杆喷雾雾滴漂移距离计算方法研究贾卫东;李信;周慧涛;龚辰;欧鸣雄【摘要】基于Miller P H雾滴速度模型和离散相模型的粒子跟踪技术,就侧风风速、风幕出风口气流速度和喷雾压力对雾滴漂移的影响展开研究,获得了风幕式喷杆喷雾漂移距离计算方法.同时,利用风幕式喷杆喷雾气液两相流系统试验平台和自制的雾滴承接器进行了与计算相对应的试验研究.对比显示计算与实验结果基本一致,说明该风幕式喷杆喷雾漂移距离计算方法是可行的.计算和试验研究显示:风幕能有效地抑制雾滴漂移现象,在4级风以下(含4级风),风幕式喷杆喷雾机也能正常作业;当无风幕和侧风时,雾滴漂移距离为65~170mm;当侧风风速增大至4m/s时,无风幕情况下雾滴漂移距离增大了52.4倍,而当风幕出风口气流速度增大至12.3m/s时,雾滴漂移距离降低至340~390mm.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2018(040)008【总页数】7页(P10-15,20)【关键词】风幕式喷杆喷雾;侧风;雾滴漂移;计算方法;CFD【作者】贾卫东;李信;周慧涛;龚辰;欧鸣雄【作者单位】江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室,江苏镇江 212013;江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室,江苏镇江 212013;江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室,江苏镇江 212013;江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室,江苏镇江 212013;江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室,江苏镇江 212013【正文语种】中文【中图分类】S4910 引言雾滴飘移是指在施药过程中，雾滴被气流胁迫向非标靶区域运动的物理现象，是导致农药危害的主要因素之一[1]。
一般来说，随风飘失的雾滴尺寸随着自然风速的增大而增大，农药的利用率也相应降低。
自然风对雾滴产生的随风飘失，即喷头喷出的细小雾滴被自然风携带出靶标区后消失或再沉降的过程，是造成环境污染的重要原因[2]。
自动喷水灭火系统水雾喷头的性能要求和试验方法中华人民共和国公共安全行业标准 GA33－921 主题内容与适用范围本标准规定了水雾喷头的技术要求、试验方法、检验规则和标志要求。
本标准适用于自动喷水灭火系统中的开式水雾喷头。
2 术语2．1 水雾喷头在一定的水压力作用下，将水流分解为小于1mm以下的水滴喷出的喷头。
2．2 雾化水雾喷头喷出的水雾形成围绕喷头轴心线扩展的圆锥体，其锥顶角为水雾喷头的雾化角。
2．3 离心雾化当水流进入喷头后，被分解成沿内壁运动而具有离心速度的旋转水流和具有轴向速度的直水流，两股水流在喷头内汇合，然后以其合成速度由喷口喷出而形成雾化。
2．4 撞击雾化水流与溅水盘撞击而形成雾化。
3 水雾喷头的分类、规格、型号3．1 A型水雾喷头进水口与出水口成一定角度的离心雾化喷头。
3．2 B型水雾喷头进水口与出水口在一条直线上的离心雾化喷头。
3．3 C型水雾喷头由于撞击作用而产生雾化的喷头。
3．4 水雾喷头的规格3．4．1 水雾喷头以其公称工作压力（0．35MPa）时的流量作为主参数，A型和B型水雾喷头的规格和接管螺纹见表。
表1 A型、B型水雾喷头的规格和接管螺纹3．4．2 C型水雾喷头的规格包括：40、50、63、80 、 100 、 125 、 160 、200L/min八种规格，其接管螺纹为ZG1/2"，ZG3/4"。
3．4．3 水雾喷头的雾化角有七种规格。
即：30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°。
3．5 水雾喷头的型号3．5．1 水雾喷头的型号由类、组、特征代号、设计顺序代号规格、雾化角等部分组成，形成如下：□ □□□ □—□—□─┬─┬┬┬┬┬│││││└──雾化角│││ │└────规格│││└──────设计顺序代号││└────────特征代号│└──────────组代号└─────────────类代号其中：类代号用 ZS表示。
喷雾器喷嘴出口喷流流场特性的实验研究章敏;张召明;陈尹【摘要】通过定性定量实验手段研究了以水为单介质流体的某农用喷雾器喷嘴出口流场.首先采用单反相机常规拍摄方法,记录了喷雾压力在50～4000 Pa范围内的喷嘴出口流场,发现了随着喷雾压力增大,喷嘴出口射流的形状经历了形成液泡到液泡破裂的过程,以及射流发展及最终稳定过程.然后通过PIV测速技术对喷雾压力在1000～4000 Pa范围内的喷嘴出口流场进行了定量测量实验研究,获得了在纵向截面上,喷嘴出口速度随喷雾压力增大而增大,且在中心线上的速度随着离喷口距离的增加均呈现振荡衰减的变化规律.在同一位置横向截面上,随着喷雾压力的增加,旋流强度越强,流速越大;而在同一喷雾压力下,离喷嘴出口距离越近的横截面处旋流强度越大,流速也越大.本文实验研究结果验证了PIV测速技术可以用于水雾滴的速度场测量.【期刊名称】《南京航空航天大学学报》【年(卷),期】2019(051)004【总页数】10页(P493-502)【关键词】农用喷雾器;喷雾流场;PIV测速;流场观察【作者】章敏;张召明;陈尹【作者单位】南京航空航天大学航空学院,南京,210016;南京航空航天大学航空学院,南京,210016;南京航空航天大学航空学院,南京,210016【正文语种】中文【中图分类】V211.7液体雾化是能源动力、化工、农业和环境工程中一个广泛性的流体力学课题，在燃油燃烧器、结冰风洞水雾化、农作物的喷淋、杀虫剂的喷洒、烟气脱硫中都有广泛应用。
农用喷雾器喷嘴是实现液体雾化的装置，其喷雾流场对喷雾器喷雾效率、效果均有重要作用，其工作原理是将流体的压力能转换为流体的动能，并在喷嘴出口处形成锥体状的雾滴群，并在与空气相互作用下，形成液滴进一步雾化。
Lefebvre[1]和金如山等[2]采用激光散射技术测量了液滴平均直径。
Hebrard等[3]和顾洪斌[4]采用激光多普勒分析仪(PDA)对模型燃烧室内喷雾流场中喷嘴出口处的轴向、径向、切向速度等进行了测量。
设施农业可控雾滴喷雾机的设计与试验作者：暂无来源：《农业开发与装备》 2012年第5期农业部南京农业机械化研究所龚艳陈小兵赵刚李良波张井超“江苏省农业三项工程”项目“设施农业可控雾滴施药技术(CDA)研究及设备开发”主要针对我国设施农业棚室作物病虫害防治的特殊要求，以可控雾滴（离心雾化）技术为核心技术，通过对离心雾化机理研究、离心雾化质量影响因素研究等基础理论研究以及新型离心雾化喷射部件、低压小流量潜水液泵、电子控制夹管流量阀、风筒三维转向机构、共基座双转子双速电机、机电一体化自动控制系统等基础部件研究，研制开发了遥控式风送变量可控雾滴喷雾机，为我国设施农业棚室作物病虫害防治提供了适用性强、可靠性好、安全性高、防治效果显著的新型施药技术装备。
一、机具简介遥控式风送变量可控雾滴喷雾机是一种以可控雾滴（离心雾化）技术为核心技术的新型高效施药机具。
该机具主要由雾化系统、风力辅助系统、动力系统及控制系统等子系统组成，具有雾滴直径精准可控，喷雾流量实时、精量可调，三维立体空间均匀喷雾，机具作业状态可远程自动化控制等技术特征。
实际使用效果具有作业效率高、雾化质量好、雾量分布均匀、防治效果显著等特点，满足了不同作物品种、作物生长期、防治对象、农药剂型以及棚室内作业环境条件下的病虫害防治要求，可广泛用于我国温室大棚农作物病虫害的机械化防治。
二、总体性能指标离心雾化器转速：1500～3000r/min雾滴平均直径：50～200μm(无级可控)水平射程：≥12m喷雾流量：0.2～1.5L/min无障碍遥控距离：≥50m三、设施农业可控雾滴喷雾机的系统设计1．遥控式风送变量可控雾滴喷雾机示意图（见图1）2．雾化系统的设计1）离心雾化喷射部件。
在离心雾化机理研究、离心雾化质量影响因素研究等基础理论研究的基础上，研发了离心雾化喷射部件，实现了喷洒雾滴直径50～200μm无级可控。
该喷射部件为有齿转盘式，离心雾化转盘采用三折弯结构，直径φ260mm，转速1500～3000r/min可调；配套固定齿盘直径φ328 mm、齿盘上均匀配置99个雾化齿。
不同施药机具在玉米田间的雾滴沉积分布试验王果;龚艳;张晓;陈晓;刘德江;陈伟;缪友谊【摘要】Corn field test of 3 different kinds of pesticide equipment (3WX-1000G self-propelled boom sprayer ,3WX-2000G self-propelled boom sprayer and STORM1500 trailed air-assisted long-range sprayer) was carried out, aiming at the difficulties of mechanical crop protection in late growing period for long -stalk crop , such as corn , in China .The comparison and analysis of droplet deposition influenced by different pesticide application technology and equipment be -come the basis for selecting the pesticide application technology and sprayer , which is with advanced technology and meet the requirement of corn pests prevention .The results show that:assisted air flow of air curtain can enhance the deposition and coverage of droplet , the average deposition in middle and lower parts of canopy increases by 36 .4% and17%than that without air curtain;the droplet coverage in the whole canopy increases , compared with that without air curtain , with the max growth rate of 28% in the lower part of canopy .Assisted air flow of air curtain is also able to improve the distri-bution uniformity at corn canopies;The air-assisted long-range sprayer greatly enhances the spray range and efficiency , because the droplets are delivered to farther distance by assisted wind , however , large amount of droplets gather in the front of range , making the distribution uniformity of droplet in the whole spray range much worse than boom sprayer , with its max CV over 1 .%针对我国玉米等高秆作物生长中后期的机械化植保难题，进行了3WX－1000G 喷杆喷雾机、3WX－2000 G喷杆喷雾机、STORM1500风送远程喷雾机等3种大型自走式施药机具的玉米田间喷雾试验，比较分析了不同施药技术与机具对雾滴沉积分布规律的影响，为筛选技术水平先进，并与玉米病虫害防治要求相适应的施药技术与植保机具的技术提升提供依据。
风幕式喷杆喷雾雾滴特性与飘移性能试验贾卫东;闻志勇;燕明德;欧鸣雄;陈志刚;董祥【摘要】In order to study the relationship between the droplet characteristics and drift in the air-assist boom sprays, the droplet diameter, distribution of velocities and drift were tested by Lechler nozzle st110-01at different spraying pres-sure for different wind speed with various distances between the nozzle and the target, using the laser particle size analysis system, PIV analysis system and the collection spray test equipment. Analyse and discuss the relationship between the droplet diameter, velocity and drift. Experimental results showed that the droplet diameter decreased, the droplet velocity increased and drift increased with the increasing of the spraying pressure;the droplet diameter increased, the droplet ve-locity and drift decreased gradually with the increasing of the distances between the nozzle and the target ( 400 mm-600mm); the droplet diameter decreased with the increasing of wind speed, the distance between the nozzle and the tar-get has a great influence on the droplet drift. The research can provide a reference for the proper use of spraying system operation parameters, and the research has a significance in reasonably spraying pesticide, enhancing the efficiency of the air-assist boom sprayer, decreasing the drift efficiency and increasing the droplet coverage areas.%为了描述风幕式喷杆喷雾雾滴特性与飘移性能之间的关系，运用激光粒度分析仪、粒子图像测速( PIV )和集雾试验测量装置对 Lechler 标准扇形喷头ST110-01在不同喷雾压力、风幕出风口风速和喷雾高度情况下的雾滴粒径、速度分布和飘移进行了试验，但飘移率逐渐变大；在400~600mm 时，增大喷雾高度使雾滴粒径变大，雾滴的运动速度逐渐变小且飘移率变小；增大风幕出风口风速使雾滴粒径变小，此时喷雾高度对雾滴飘移率有着很大的影响。
自走式旋翼气流静电喷杆喷雾机喷雾性能测试张海星;茹煜【摘要】设计了一款自走式旋翼气流辅助式静电喷杆喷雾机，应用静电喷雾技术提高了雾滴在靶标上的附着性，利用气流辅助技术提高雾滴的穿透性。
该机具有水平和垂直两种工作方式，可针对不同高度、不同长势的作物进行喷洒。
对喷雾机开展了流量、水平喷幅测试，进行了雾滴沉积效果及雾滴穿透性等试验研究。
研究结果表明：整机静态和动态流量接近，稳定性较好；随着喷头与靶标距离增大，喷雾幅宽增大。
在整个幅宽范围内雾滴覆盖较均匀，当喷雾高度为1m 时，9＃～11＃水敏纸上的覆盖率和沉积量最大；雾滴粒径为150～300μm，平均雾滴粒谱宽度1．1～1．8，说明雾滴分布较均匀。
旋翼气流对雾滴在植株内的穿透性有直接影响，喷头距离靶标越近，雾滴穿透沉积效果越好。
试验结果对优化旋翼气流静电喷杆喷雾机的结构，提高其应用效果具有重要意义。
%This paper designs a self-propelled type rotor air assisted electrostatic spray rod spraying machine , electrostat-ic spraying technology improve the droplet adhesion in the target , using gas assisted technology to improve the droplet penetration , the machine with horizontal and vertical two kinds of work , according to different height , growing different crops were sprayed .Thesis on the spray machine to carry out the flow test , horizontal spray amplitude test , droplet depo-sition effect and penetration of droplets of experimental studies , the results of the study show that , close to the machine with static and dynamic traffic , the stability of the complete machine better; with the increase of the distance from the nozzle and the target , spray width increases .In the whole width range droplet coverage isuniform .When the spray height of 1m, 9#-11#water sensitive paper coverage rate and deposition;droplet average diameter of 150-300 μm, av-erage droplet spectrum width items 1 .1-1 .8 that droplet distribution is uniform .Rotor airflow of droplets in a plant pene-trating has a direct impact , closer to the distance between the nozzle target , penetration of droplets deposition , the bet-ter .The test results to optimize the rotor airflow electrostatic spray rod spraying machine structure , improve its application effect has important significance .【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2017(039)007【总页数】6页(P164-168,179)【关键词】喷杆喷雾机;静电喷雾;气流辅助;雾化性能【作者】张海星;茹煜【作者单位】南京林业大学机械电子工程学院，南京 210037;南京林业大学机械电子工程学院，南京 210037【正文语种】中文【中图分类】S491中国农林业每年受到病虫害侵袭，造成严重的经济损失，年均病虫害发生面积近47 000万hm2，造成粮食损失近250亿kg[1]。
风幕式喷杆喷雾气液两相流数值模拟燕明德;毛罕平;贾卫东;董祥;李成;赵丽伟【摘要】建立了风幕式喷杆喷雾的数值计算模型并运用Fluent软件对其气液两相流场进行了模拟研究,分别研究了风幕气流、风幕出风口与喷口水平及垂直相对位置和喷施角度对于喷雾流场的影响.研究结果表明:随着风幕风速的逐步增大,风幕气流对于气相流场和喷出雾滴的影响逐步增大;当风幕出风口与喷口在水平方向拥有合理的距离时,风幕气流能够发挥较好的防飘移作用;风幕气流在垂直方向远离喷口等效于风幕气流速度的减小,因而其防飘移效果逐步变差;喷施角度变大后雾滴的垂直方向动能变小,有更多的雾滴因为其垂直方向动能的衰减而难以到达采样面.从而造成雾滴群的防飘移性能逐步变差.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2013(044)010【总页数】7页(P68-74)【关键词】风幕式喷杆喷雾;Fluent模拟;数值建模;喷雾流场;防飘移性能【作者】燕明德;毛罕平;贾卫东;董祥;李成;赵丽伟【作者单位】江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室,镇江212013;中国农业机械化科学研究院土壤植物机器系统技术国家重点实验室,北京100083;江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室,镇江212013;江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室,镇江212013;中国农业机械化科学研究院土壤植物机器系统技术国家重点实验室,北京100083;江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室,镇江212013;中国农业机械化科学研究院土壤植物机器系统技术国家重点实验室,北京100083【正文语种】中文【中图分类】S49引言喷杆喷雾由于喷雾量大，因而在作业中会出现严重的农药飘移现象。
针对这一现象，提出了风幕式喷杆喷雾技术，大量研究结果证实风幕式喷杆喷雾技术在减少飘移方面具有突出优点［1～4］。
一些研究结果表明:如果风幕式喷杆喷雾技术的相关运行参数设置不当，反而有可能增加药液雾滴的飘移［5～7］。
第３６卷 第３期２０１５年５月中国农机化学报Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ＭｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎＶｏｌ．３６ Ｎｏ．３Ｍａｙ ２０１５ＤＯＩ：１０．１３７３３／ｊ．ｊｃａｍ．ｉｓｓｎ．２０９５ ５５５３．２０１５．０３．０２４风幕式喷杆喷雾雾滴特性试验＊贾卫东１，陈龙１，薛新宇２，陈志刚１（１．江苏大学现代农业装备与技术教育部重点试验室，江苏镇江，２１２０１３；２．农业部南京农业机械化研究所，南京市，２１００１４）摘要：为了研究不同工作参数对风幕式喷杆喷雾雾滴粒径和速度分布的影响，本文运用ＰＩＶ和Ｗｉｎｎｅｒ３１８型激光粒度分析仪对不同工况下的风幕式喷杆喷雾气液两相流场进行了测试，分别对雾滴粒径、速度分布进行试验测试并利用正交试验分析和讨论。
结果表明：风幕出风口风速、风幕出风口与喷头相对位置对风幕式喷杆喷雾雾滴粒径影响显著，风幕出风口风速对风幕式喷杆喷雾雾滴运动速度影响显著，改变水平距离对雾滴运动速度的影响较为显著。
通过正交试验得出风幕式喷杆喷雾雾滴粒径和速度最佳工况：在喷雾压力ｐ＝０．５ＭＰａ下，喷头与风幕出风口的水平距离Ｄｘ＝６０ｍｍ、喷头与风幕出风口的垂直距离Ｄｚ＝１９０ｍｍ、喷头角度θ＝５°、风机转速ｎ＝２ ７４６ｒ·ｍｉｎ－１。
该研究可为进一步研究风幕式喷杆喷雾雾滴特性及风幕式喷杆喷雾机的研发提供参考。
关键词：风幕式喷杆喷雾；ＰＩＶ测试；雾滴粒径；雾滴速度；喷雾流场中图分类号：Ｓ４９ 文献标识码：Ａ 文章编号：２０９５ ５５５３（２０１５）０３ ９１ ７贾卫东，陈龙，薛新宇，陈志刚．风幕式喷杆喷雾雾滴特性试验［Ｊ］．中国农机化学报，２０１５，３６（３）：９１～９７Ｊｉａ Ｗｅｉｄｏｎｇ，Ｃｈｅｎ Ｌｏｎｇ，Ｘｕｅ Ｘｉｎｙｕ，Ｃｈｅｎ Ｚｈｉｇａｎｇ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒｏｐｌｅｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ａｉｒ－ａｓｓｉｓｔ ｂｏｏｍ ｓｐｒａｙｅｒ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ，２０１５，３６（３）：９１～９７收稿日期：２０１５年４月７日＊基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１４７５２１５）；江苏省高校自然科学研究重大项目（１３ＫＪＡ２１０００１）；公益性行业（农业）科研专项（２０１２０３０２５－０４）；镇江市科技计划资助项目（ＮＹ２０１２０３０）；江苏高校优势学科建设工程资助项目（ＰＡＰＤ）第一作者：贾卫东，男，１９７１年生，江苏镇江人，副研究员；研究方向为精确施药技术。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｉａｗｅｉｄｏｎｇ＠ｕｊｓ．ｅｄｕ．ｃｎ０ 引言化学农药防治病虫草害是现代农业生产过程中保证农产品产量的重要手段［１～２］。
风幕式喷杆喷雾技术是众多喷雾技术的一种，由于在提高作业效率、减少环境污染、降低施药成本上有着显著效果，因而被广泛应用［３～４］。
风幕式喷杆喷雾雾滴粒径大小和速度分布直接影响雾滴的空间运动轨迹和与作物靶标界面的相互作用关系，进而影响药液在作物叶片上的沉积效果和穿透力［５］。
因此，研究风幕式喷杆喷雾流场中雾滴粒径和速度的相关关系具有很重要的现实意义。
在雾滴激光测量手段之中，粒子图像测速仪（ＰＩＶ）、马尔文激光粒度仪和激光多普勒测速仪（ＬＤＡ）被广泛应用于喷雾研究之中［６］。
Ｔａｙｌｏｒ、Ｍｉｌｌｅｒ、Ｑｕａｎｑｕｉｎ等人通过建立喷雾流场模型，对雾滴的飘移规律进行了研究［７～９］。
但在不同工况下雾滴粒径大小和速度分布方面研究尚少。
蒋鹏飞等人利用与本文相同的风幕式喷杆喷雾试验装置进行了雾滴飘移相关测试，但在风幕式喷雾流场中雾滴粒径大小和速度分布的相关关系中并没有进行系统研究。
本文运用ＰＩＶ和Ｗｉｎｎｅｒ３１８激光粒度仪对风幕式喷杆喷雾流场进行正交试验测试，对不同喷雾压力、风幕出风口风速、喷头安装角度、风幕出风口与喷口的距离对雾滴粒径和速度的影响进行分析和讨论，为研究风幕式喷杆喷雾雾滴特性及风幕式喷杆喷雾机的研发提供理论依据。
１ 试验装置与试验方法１．１ 喷雾特性试验装置风幕式喷杆喷雾雾滴特性试验系统主要由风幕式喷杆喷雾运行及调节系统、Ｗｉｎｎｅｒ３１８型激光粒度测试系统和ＰＩＶ测试系统组成，其中雾滴粒径试验系统如图１所示，雾滴速度试验系统如图２所示。
风幕式喷杆喷雾运行及调节系统主要由变频器控制轴流风机转速进而控制风幕出风口风速；喷雾压力由三缸柱塞泵提供，利用流量控制阀调节药液压力进而使得喷雾压力连续可调；药液流经喷杆通过喷头喷出，其中喷杆利用Ｕ型管卡固定于风幕气囊下方的台架上；轴流风机置于试验台架顶部，风幕气囊和轴流风机紧密相连；风幕气囊是基于中国农业机械化科学研究院研制的３Ｗ系列风幕式喷杆喷雾机的气囊，并采用复得静压法对风幕气囊轮廓及出风口结构进行了优化［１０］，从而降低风幕送风的不均匀性。
风幕式喷杆喷雾运行及调节系统中各主要装置的技术参数见表１。
图１ 风幕式喷杆喷雾雾滴粒径试验系统Ｆｉｇ．１ Ｄｒｏｐｌｅｔ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｔｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆａｉｒ－ａｓｓｉｓｔ ｂｏｏｍ ｓｐｒａｙｅｒ１．变频器 ２．轴流风机 ３．喷头 ４．压力表 ５．药箱６．智能流量计 ７．电动机 ８．三缸柱塞泵 ９．开关阀１０．过滤器 １１．计算机 １２．集液槽 １３．风幕气囊１４．激光粒度测量仪图２ 风幕式喷杆喷雾雾滴速度试验系统Ｆｉｇ．２ Ｄｒｏｐｌｅｔ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｔｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ａｉｒ－ａｓｓｉｓｔ ｂｏｏｍ ｓｐｒａｙｅｒ１．激光冷水机 ２．激光发生器系统 ３．风幕气囊 ４．轴流风机５．变频器 ６．智能流量计 ７．开关阀 ８．过滤器 ９．电动机１０．三缸柱塞泵 １１．药箱 １２．压力表 １３．喷杆 １４．喷头１５．ＣＣＤ高速摄像机 １６．计算机 １７．同步器表１ 风幕式喷杆喷雾测试系统的主要技术参数Ｔａｂ．１ Ｍａｉｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｉｒ－ａｓｓｉｓｔ ｂｏｏｍ ｓｐｒａｙｉｎｇ ｔｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍ装置参数数值Ａｌｔｉｖａｒ ２１Ｈ异步电机变频器变频范围／Ｈｚ ０～５０ＳＦ—３．５型轴流风机风量／（ｍ３·ｈ－１）６ ５００转速／（ｒ·ｍｉｎ－１）２ ９００ＬＹＬ９０Ｌ—４双值电容异步电动机功率／ｋＷ １．５转速／（ｒ·ｍｉｎ－１）１ ４００ＤＡ—２２型三缸柱塞泵（１．５ｋＷ动力）额定压力／ＭＰａ ３流量／（Ｌ·ｍｉｎ－１）２６药箱容积／Ｌ １６０Ｙ—１００型压力表测量范围／ＭＰａ ０～０．６ＬＥＣＨＬＥＲ ＴＲ８０—００５Ｃ空心圆锥雾喷头喷雾角／°５９°～８４°Ｗｉｎｎｅｒ３１８型激光粒度分析仪测试范围／μｍ ４．６～３２３ＰＩＶ＼＼＼ＫＡ３１型热线风速仪测量范围／（ｍ·ｓ－１）０～５０１．２ 测量坐标系的设置测量坐标系如图３所示。
考虑到测试的方便，选取喷头中心位置为坐标原点，选取风幕气流流出的方向为Ｙ轴正方向，平行于风幕长度方向为Ｚ轴方向，与ＹＯＺ平面垂直的方向为Ｘ轴方向。
图３ 测试坐标系图Ｆｉｇ．３ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ１．３ 测量方法试验测试系统中选用德国ＬＥＣＨＬＥＲ空心圆锥雾ＴＲ８０―００５Ｃ为测试喷头，在喷雾压力ｐ分别为０．３ＭＰａ、０．４ＭＰａ、０．５ＭＰａ，风幕出风口与喷头的水平距离Ｄｘ分别为６０ｍｍ、９０ｍｍ、１２０ｍｍ、１５０ｍｍ，风幕出风口与喷头的垂直距离ＤＹ分别为１５０ｍｍ、１９０ｍｍ、２４０ｍｍ、２９０ｍｍ，喷施角度θ分别为５°、１５°、２５°、３５°，风机转速ｎ分别为０ｒ·ｍｉｎ－１、１ １１８ｒ·ｍｉｎ－１、１ ９４７ｒ·ｍｉｎ－１、２ ７４６ｒ·ｍｉｎ－１工况下，对风幕式喷杆喷雾雾滴粒径和速度分布进行Ｌ１６（４４）正交试验。
其中，雾滴粒径试验选取距地面４００ｍｍ处为测试平面，每次工况测试时间为１５ｓ；考虑到ＰＩＶ试验仪器的局限性，雾滴速度试验以喷头喷口处２００ｍｍ×２００ｍｍ区域为研究对象。
试验在江苏大学现代农业装备与技术教育部重点试验室进行，测试环境条件为无侧风、温度（２０±１）℃、相对湿度７０％。
１．４ 正交表的制定本试验选用４因素４水平正交试验，即Ｌ１６（４４），如表２所示。
本次试验不考虑各因素之间的交互作用，将各因素分别填写在所选用的正交表的上方与序列号对应的位置上，按表２中各试验号中规定的水平组合进行试验，总共分别进行１６次试验。
表２ 正交试验各因素水平选择Ｔａｂ．２ Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｌｅｖｅｌｓ ｔｏ ｓｅｌｅｃｔ水平因素Ａ：Ｄｘ／ｍｍ Ｂ：ＤＺ／ｍｍ Ｃ：θ／（°）Ｄ：ｎ／（ｒ·ｍｉｎ－１）１ ６０ １５０ ５ ０２ ９０ １９０ １５ １１１８３ １２０ ２４０ ２５ １９４７４ １５０ ２９０ ３５ ２７４６２ 试验结果与讨论２．１ 正交试验测试结果记录不同液压下的雾滴体积中径Ｄ５０、雾滴平均粒径Ｄａｖ和喷口处雾滴运动平均速度Ｖａｖ，风幕式喷杆喷雾雾滴特性的正交试验结果如表３所示。
２．２ 不同液压下雾滴粒径和速度分布不同液压下，雾滴粒径的试验测试结果如图４、图５所示，第１组试验雾滴速度测试结果如图６所示。
表３ 雾滴正交试验测试结果Ｔａｂ．３ Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｏｒ ｄｒｏｐｌｅｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ试验号因素Ｄ５０／μｍＤａｖ／μｍＶａｖ／（ｍ·ｓ－１）Ａ Ｂ Ｃ Ｄ ｐ＝０．３ＭＰａ ｐ＝０．４ＭＰａ ｐ＝０．５ＭＰａ ｐ＝０．３ＭＰａ ｐ＝０．４ＭＰａ ｐ＝０．５ＭＰａ ｐ＝０．３ＭＰａ ｐ＝０．４ＭＰａ ｐ＝０．５ＭＰａ１ １ １ １ １ ８４．２ ６９．９ ７７．３ ８７．３ ７３．８ ８０．６ ７．７ ７．８ ８．２２ １ ２ ２ ２ ９２．３ ９２．０ ７３．１ ９５．８ ９５．１ ７７．０ ９．２ ９．５ ９．８３ １ ３ ３ ３ ７１．２ ７６．３ ７１．２ ７３．３ ７９．７ ７４．５ ９．８ １０．５ １０．８４ １ ４ ４ ４ ７７．０ ６７．０ ６６．８ ８０．４ ７１．４ ７１．１ ７．９ ７．２ ８．３５ ２ １ ２ ３ ８９．５ ８５．２ ８２．２ ９１．７ ８７．６ ８４．６ ８．５ １０．１ １０．５６ ２ ２ １ ４ ７６．１ ７２．１ ６５．４ ８０．０ ７６．３ ６９．６ ９．９ １０．９ １０．０７ ２ ３ ４ １ ８２．７ ６９．４ ６８．９ ８５．７ ７３．３ ７２．８ ７．８ ８．２ ８．３８ ２ ４ ３ ２ ７７．６ ７０．９ ６８．８ ８１．２ ７４．９ ７２．８ ８．５ ９．３ １０．６９ ３ １ ３ ４ ９４．７ ８６．６ ８３．３ ９６．８ ８８．８ ８５．７ １０．２ １０．５ １０．９１０ ３ ２ ４ ３ ９０．５ ８５．８ ７７．１ ９３．５ ８９．０ ８０．１ ９．３ １０．１ １０．７１１ ３ ３ １ ２ ８６．５ ７９．９ ７４．０ ９０．１ ８３．７ ７８．０ ８．５ ８．９ ９．６１２ ３ ４ ２ １ ８９．８ ８６．６ ７７．４ ９２．３ ８９．５ ８１．３ ８．６ １０．８ １０．４１３ ４ １ ４ ２ ８７．８ ８２．５ ７８．０ ９０．５ ８５．０ ８０．４ ９．８ １０．３ １０．５１４ ４ ２ ３ １ ７８．３ ７５．３ ６８．５ ８１．３ ７８．９ ７１．６ ８．７ ９．３ ９．２１５ ４ ３ ２ ４ ８１．８ ７７．２ ７１．１ ８５．３ ８０．３ ７４．５ ７．９ ８．６ ９．５１６ ４ ４ １ ３ ９０．８ ７７．６ ７１．９ ９６．２ ８１．７ ７６．１ ９．３ ９．１ １０．４ 由图４和图５可以看出，喷雾压力对雾滴粒径的影响显著且呈正相关关系，在相同试验条件下，随着喷雾压力的增大，雾滴的体积中径Ｄ５０和平均直径Ｄａｖ整体趋势也随之减小；在三种不同喷雾压力下，雾滴的体积中径Ｄ５０和平均直径Ｄａｖ变化趋势趋于一致；在不同试验工况下，雾滴的体积中径Ｄ５０和平均直径Ｄａｖ的脉动性较强，不同试验条件对其影响的显著性很难直观的表现出来。
