宽喷幅风送式喷雾机空间气流速度分布规律.pdf

第 29 卷 第 24 期 农 业 工 程 学 报 Vol.29 No.24 2013 年 12 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Dec. 2013 17 宽喷幅风送式喷雾机空间气流速度分布规律 1,2,3 1,2,3※ 3 3 3 宋淑然 ，洪添胜 ，刘洪山 ，阮耀灿 ，陈建泽 （1. 南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室，广州 510642 ； 2 国家柑橘产业技术体系机械研究室，广州 510642 ； 3. 华南农业大学工程学院，广州 510642 ） 摘 要：为了研究宽喷幅风送式喷雾机外部空间气流的分布，以期为优化其设计提供技术依据。该文对自制的宽 喷幅风送式喷雾机样机外部气流速度场进行了测试，应用自由紊动射流理论对试验数据进行分析，获得了气流速 度场的分布规律与变化机理。结果表明：风机在不同供电频率 44 、46 、48 、50 Hz 时，宽喷幅风送式喷雾机轴心 上的纵向时均风速随送风距离的变化均呈幂函数变化规律，气流中心速度符合三维自由紊动射流纵向中心速度幂 函数衰减规律；宽喷幅风送式喷雾机的喷幅与送风距离成线性关系。根据试验数据，回归了射流边界曲线，射流 与地面之间的涡结构使出风口长轴方向的射流边界曲线上下不同，两射流边界线相交点的“虚源”不在水平轴线上， 上下射流边界线与轴向水平线之间的夹角分别为 20.5°和 28.8° ；同时，沿出风口短轴方向的两射流边界曲线变化 规律基本相同，两射流边界线相交点的“虚源”处在水平轴线上，射流边界线与轴向水平线之间的夹角分别为 4.18° 和 4.23° ；在纵向送风距离分别为0.5、1、1.5、2 和 2.5 m 处的断面上，气流纵向时均速度的分布沿出风口的短轴 方向上分布相似、而沿长轴方向上分布不相似；气流速度场三维曲面重构后发现，沿出风口的长轴方向上，在外 边界层的内侧，风速的分布出现 2 个高风速区。 关键词：喷雾，农机，射流，风送式喷雾机，宽喷幅，风场，时均风速 doi ：10.3969/j.issn.1002-6819.2013.24.003 中图分类号：S224.3 文献标志码：A 文章编号：1002-6819 2013 -24-0017-08 宋淑然，洪添胜，刘洪山，等. 宽喷幅风送式喷雾机空间气流速度分布规律[J]. 农业工程学报，2013，29 24 ： 17－24. Song Shuran, Hong Tiansheng, Liu Hongshan, et al. Law of spatial airflow velocity distribution for wide-swath air-blast sprayer[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Transactions of the CSAE , 2013, 29 24 : 17 －24. in Chinese with English abstract 喷雾机气流流场的研究中，有的利用试验方法[7-8]， 0 引 言 [9-13] 有的基于 CFD （computational fluid dynamics ） ， 风送式喷雾机能有效提高农药防治效果，减少 也有利用有限元分析软件进行分析模拟的