盧壽麗　張強

【摘 要】本文研究的是風送式噴霧機的改進設(shè)計，使用計算流體動力學軟件FLUENT對不同參數(shù)的出風口進行了氣體流暢模擬，大大節(jié)約了成本，減少了時間。利用風送噴霧技術(shù)有效的解決了現(xiàn)有噴霧機農(nóng)藥漂移浪費嚴重，噴霧不均勻的缺點，同時立體風送的設(shè)計比原有的環(huán)形風送更能適應葡萄種植模式的植保作業(yè)。

【關(guān)鍵詞】噴霧機；風送式；FLUENT；模擬

前言

為適應葡萄籬架式種植結(jié)以及一些低矮冠層結(jié)構(gòu)果樹，設(shè)計了寬度可調(diào)結(jié)構(gòu)的小型立管風送式噴霧機，大大減少了傳統(tǒng)軸流

式噴霧機農(nóng)藥分配不合理現(xiàn)象。采用離心風送噴霧技術(shù)，風筒豎直在立體噴架兩端，不僅二次霧化霧滴，同時氣流攜帶吹送霧滴和枝葉，增加了霧滴在植株上的覆蓋率。利用FLUENT仿真模擬了出風口不同參數(shù)下的氣流場以及圓錐霧噴頭在不同自然風干擾下的霧滴運動情況，使結(jié)果更加直觀，大大縮短了設(shè)計時間，減少了成本。

1.基于FLUENT氣流與噴霧模擬

風筒出口風量、風速大小及其均勻性是決定氣流作用效果的關(guān)鍵參數(shù)，風量的大小可通過改變風機的轉(zhuǎn)速來控制和調(diào)節(jié)，而風速的均勻性取決于風筒和出風口的結(jié)構(gòu)參數(shù)，風筒選擇的是市場上常用的PVC管，輸風管選擇的是撓性軟風管，所以主要出風口參數(shù)決定了氣流作用效果。本文利用flunt仿真模擬對風筒出風口等相關(guān)參數(shù)進行了氣流模擬，主要的參數(shù)有：出風口大小，出風口間距，出風口形狀。通過不同出風口因素組合，得出最佳出風口參數(shù)，不僅減少了成本，而且大大縮短了設(shè)計時間。

首先利用Pro/ENGINEER三維建模，如圖1所示。然后導入Gambit進行網(wǎng)格劃分。

1.1 氣流模擬結(jié)果

出風口面積一定時，出風口個數(shù)越多，風速越小，途中模擬的出風口面積為3.5 cm2 ，可以看出，間距80 mm時，距離風口35 cm時，風速基本上達到了最小風速8 m/s，且均勻性要好。

1.2 噴霧模擬

采用的是壓力旋轉(zhuǎn)霧化噴頭，霧化場為直徑750 mm，高550 mm的圓柱，對計算模型采用六面體非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格cooper方式進行劃分，由于噴嘴相對于霧化場太小，所以劃分網(wǎng)格時利用尺寸函數(shù)，對噴嘴部分進行了加密處理。

2.噴頭噴量測定

試驗分別測定了兩種噴頭：圓錐霧噴頭和扇形霧噴頭。圓錐霧噴頭和扇形霧噴頭噴量測試結(jié)果如圖2所示，測定了噴霧壓力為0.2 MPa、0.3 MPa、0.4 MPa時兩種噴頭噴霧量。用量筒收集每個噴頭的噴霧量，測定時間30 s，用電子秤測出量筒內(nèi)液體重量。試驗重復10次，結(jié)果取其平均值。

3.防飄性能測試

試驗開始前首先對風機的轉(zhuǎn)速、出風口和距離出風口35 cm處風速風速進行了測定，如表1所示。

4.結(jié)論

使用計算流體動力學軟件FLUENT對不同參數(shù)的出風口進行了氣體流暢模擬，大大節(jié)約了成本，減少了時間。通過室內(nèi)試驗測定了風送系統(tǒng)對霧滴的防飄效果，設(shè)定了不同影響條件的組合，有效的驗證了風送噴霧技術(shù)的優(yōu)點。

參考文獻：

[1]黃元才，宋志強.中國鍛壓機床的現(xiàn)在與未來[J].CMET鍛壓設(shè)備與制造技術(shù)，2002，（2），12-17.

[2]左建民.液壓與氣壓傳動.第三版[M].北京：機械工業(yè)出版社，1996.36-210.

[3]梁彥君，高峰.我國高速加工技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].工具技術(shù)，2002，（1）：36-102.

[4]丁樹模，固驥平編.液壓傳動[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009（2）：34-189.

[5]唐英千.鍛壓機械液壓傳動的設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社，1980，89-120.

[6]楊培元，朱福元.液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011，56-191.

[7]何存興，張鐵華.液壓傳動與氣壓傳動[M].華中科技大學出版社，2000，23-98.

[8]沈興泉，吳秀玲.液壓傳動與控制[M].國防工業(yè)出版社，2005，45-165.

作者簡介：

盧壽麗（1986-），女，漢族，山東煙臺人，碩士研究生，2012年畢業(yè)于山東科技大學獲工學碩士學位，現(xiàn)任教于山東協(xié)和學院機電工程系，從事教學工作。endprint