喷雾技术参数对雾滴飘移特性的影响

喷嘴知识

引言
农药雾滴飘移是造成环境污染、农药流失、农药有效利用率低的一个重要原因, 由于人们对环保的日益关注, 控制农药漂移一直是植保机械及施药技术领域的研究重点。影响雾滴飘失的相关因素很多, 系统的归类有: ! 药液特性, 主要包括: 制剂类型、药液粘度、表面张力和挥发性等。∀ 施药机具和使用技术, 如喷嘴型号、喷雾高度、喷雾压力、喷嘴位姿等。# 气象因素: 风速、风向、温度、相对湿度等。
操作者的操作技能

在喷嘴喷雾时, 由于运动雾滴与周围气流的共同作用, 在喷雾区域中存在夹带气流, 这股气流可以看作为空气射流, 夹带气流的运动方向与雾滴的运动方向一致, 气流由雾滴运动引起, 同时又胁迫细小雾滴向下运动, 所以能够帮助减小飘失。当外界气流速度大于夹带气流速度时, 外界气流对雾滴的影响大, 易将细小的雾滴吹出喷雾区域形成飘失, 反之
则不会发生飘失。喷雾区域内小雾滴飘失主要受喷雾技术参数的影响, 如喷嘴性能、喷雾高度、行驶速度、喷雾压力、喷雾角度, 而这些参数是人为可控的, 因此在风洞条件下测试研究喷雾技术参数对雾滴飘失的影响, 不仅可为防飘施药技术的研究提供理论依据, 也可用于指导植保机械的实际应用.
本文按照联邦德国作物载培研究中心( JK I)测试准则, 在可控风洞环境条件下研究不同型号喷嘴在不同喷雾技术参数下的抗飘失能力, 从而进一步研究不同技术参数对雾滴漂移特性的影响。
1试验材料与方法
1 试验安排
试验在JK I(原BBA )进行, 其风洞为封闭式气体循环风洞, 温、湿度、风速、喷雾压力准确稳定, 精确可调。工作区长10m, 截面宽2􀀂5m, 高1􀀂6m, 温度调节10~ 30% , 相对湿度调节范围40% ~ 80% ,风速调节0􀀂3~ 15m / s, 喷雾压力0~ 8MPa, 其结构试验按照国JK I的风洞中喷嘴飘失测试方法进行, 确定测试时温度20% , 相对湿度80% , 采用直径为1􀀂98mm 的聚乙烯软管收集飘失的雾滴。试验布置如图2所示, 喷嘴垂直悬挂在风洞中央距
地面70 cm。收集线布置在喷嘴下风向2m处, 为消除地面对喷雾扇面的影响设置一虚拟地面, 虚拟地面距风洞地板20 cm, 喷雾高度即为喷嘴距虚拟地面的高度50 cm。收集线从虚拟地面开始水平布, 间隔5 cm, 共7根。采用质量分数为0􀀂1% 的可溶性BSF荧光剂溶液喷雾。试验开始时启动液泵,使药箱中的溶液充分搅拌均匀, 启动风机, 调整温度和相对湿度, 待风洞中的温度和相对湿度稳定后, 调整喷雾压力, 然后布置雾滴收集装置。喷雾时间
5 s, 喷雾结束待雾滴收集装置上的雾滴干燥后收集, 用超声波洗涤收集装置上的荧光剂, 然后通过KONTRON SFM􀀁25型荧光分析仪测定荧光剂含量。每个试验重复3次取平均值进行飘失计算。1􀀂2􀀁 试验参数设置在JK I建立的风洞飘失测试系统中有3个重要的参数: V、h、DI, V 表示药液的相对体积飘失量, V值越大说明飘失量越大; h 表示药液飘移量分布的重心高度(特征高度) , h 越大说明飘失药液距离地面越高, 飘失的距离越远; DI 是h 和V的综合指数,称为飘失指数( drift index) , DI 值越大意味着飘失越严重.

结论
( 1) 喷雾高度越大, 即距离喷嘴越远, 飘失对喷雾高度越敏感; 喷雾压力越大、喷嘴流量越小, 这种敏感程度越大, LU 喷嘴的敏感程度大于ID喷嘴。
( 2)在相同风速不同喷嘴型号条件下的飘失指数DI 变化趋势和相同喷嘴型号不同风速条件下的
DI 变化趋势各不相同。喷嘴型号变小和风速增加会增加飘失对高度变化的敏感程度。
( 3)改变喷雾方向角能在一定程度上影响飘失, 但是相对于风速、喷嘴型号对飘失的影响并不显著。

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