无人直升机喷雾参数对玉米冠层雾滴沉积分布的影响 被引量：130

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作者 秦维彩 薛新宇 +4 位作者 周立新 张宋超 孙竹 孔伟 王宝坤 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期50-56,共7页

为了阐明喷洒药械N-3型无人直升机(N-3 UAV)在玉米生长后期雾沉积效果及应用前景,研究了喷洒参数对玉米冠层雾滴沉积分布的影响。该试验研究以染料Rhodamine-B溶解成一定浓度的溶液代替农药进行喷雾,通过改变飞机的作业高度和横向喷洒... 为了阐明喷洒药械N-3型无人直升机(N-3 UAV)在玉米生长后期雾沉积效果及应用前景,研究了喷洒参数对玉米冠层雾滴沉积分布的影响。该试验研究以染料Rhodamine-B溶解成一定浓度的溶液代替农药进行喷雾,通过改变飞机的作业高度和横向喷洒幅度进行喷雾试验;采样点设置沿玉米高度方向分4层,用聚酯卡作为雾滴取样器采集雾滴。用荧光分光光度计测定雾滴在玉米某一区域的沉积量,由此获得雾滴沉积量在玉米植株不同层间分布的规律。结果表明:作业高度为5 m时,雾滴在目标上的总沉积量最少,离散程度最大,极差值为0.17;作业高度为7 m时,雾滴在目标上的总沉积量比作业高度为5和9 m时的沉积量大,雾滴沉积量的离散程度最小,极差为0.10;不同作业高度时,雾滴在玉米顶部、上部、穂部、下部的沉积效果和分布均匀性的变异系数不同,雾滴在玉米上部和穗部的沉积量高于顶部和下部的沉积量。在同一作业高度下(7 m),横向喷幅为5和9 m时,多喷幅雾滴沉积百分比的极差为38.4%和38.1%,变异系数为41%和34.4%;横向喷幅为7 m时,多喷幅雾滴沉积百分比的极差为26.3%,变异系数为25%,雾滴分布均匀性最好。小型无人直升机在玉米生长后期喷洒农药时,作业高度和横向喷洒幅度会影响雾滴在植株上的沉积量和分布均匀性,综合考虑雾滴沉积特性和喷洒效果情况下,应该选择飞行高度为7 m,横向喷洒幅度为7 m作为作业参数。该研究可为喷雾器具的优化设计、性能改进以及正确使用等提供技术依据;对合理喷施农药、提高喷洒效率、防治病虫害大面积暴发具有重要意义。 展开更多

关键词 无人直升机 喷雾 雾滴 沉积量 分布均匀性 玉米

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N-3型无人直升机施药方式对稻飞虱和稻纵卷叶螟防治效果的影响 被引量：90

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作者 薛新宇 秦维彩 +3 位作者 孙竹 张宋超 周立新 吴萍 《植物保护学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期273-278,共6页

为了阐明喷洒药械N-3型无人直升机(N-3 UAV)对稻飞虱和稻纵卷叶螟的防治效果及应用前景,进行了飞机不同作业高度和不同喷洒浓度的田间药效试验。结果表明,在水稻分蘖后期,飞机每公顷喷洒48%毒死蜱.锐劲特EC 432 g(有效成分,下同),施药后... 为了阐明喷洒药械N-3型无人直升机(N-3 UAV)对稻飞虱和稻纵卷叶螟的防治效果及应用前景,进行了飞机不同作业高度和不同喷洒浓度的田间药效试验。结果表明,在水稻分蘖后期,飞机每公顷喷洒48%毒死蜱.锐劲特EC 432 g(有效成分,下同),施药后3、5、10 d对稻飞虱的防治效果为96.93%、92.21%、88.12%,对稻纵卷叶螟的保叶效果为63.29%、54.00%、58.33%,均优于传统担架式喷雾机喷洒防治效果。在水稻孕穗期,无人机在3 m和5 m的作业高度下,每公顷喷洒25%吡蚜酮SC 75 g,施药后10 d对稻飞虱的防治效果与每公顷喷洒60 g和52.5 g时防治效果无显著差异;每公顷施用40%二嗪.辛硫磷EC 480 g和384 g防治稻纵卷叶螟,施药后10d,3m作业高度下的杀虫效果均达90.90%,优于5 m和7 m的杀虫效果。 展开更多

关键词 无人直升机 水稻 稻飞虱 稻纵卷叶螟 防治效果

原文传递

N-3型农用无人直升机航空施药飘移模拟与试验 被引量：75

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作者 张宋超 薛新宇 +3 位作者 秦维彩 孙竹 丁素明 周立新 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期87-93,共7页

为了判定N-3型农用无人直升机在进行病虫害防治作业时所需的安全农药飘移缓冲区,该文通过模拟和试验,研究了飞机在飞行速度为3 m/s、侧风风速分别为1、2和3 m/s、飞行高度为5、6和7 m时在非靶标区域的药液飘移情况。采用计算流体力学(co... 为了判定N-3型农用无人直升机在进行病虫害防治作业时所需的安全农药飘移缓冲区,该文通过模拟和试验,研究了飞机在飞行速度为3 m/s、侧风风速分别为1、2和3 m/s、飞行高度为5、6和7 m时在非靶标区域的药液飘移情况。采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法,在约束条件下对作业过程中旋翼风场和农药喷洒的两相流进行了模拟,并设计了条件相似的对应试验进行验证。模拟的结果表明,在无人机飞行速度3 m/s,侧风风速相同的情况下,作业飞行高度为5、6、7 m时,药液在侧风下方(Z轴正向)的最大飘移距离和在无人直升机后方(X轴负向)的最大沉积量位置差异不大;在作业飞行高度相同的情况下,侧风风速为1、2、3 m/s时候,药液在侧风下方的最大飘移距离和在无人直升机后方的最大沉积量位置发生变化明显。通过相应试验,对飘移量(飞行高度6 m,飞行速度3 m/s)的模拟数值与试验值的变化趋势进行了比较,并进行线性回归分析,拟合直线决定系数R2分别为0.7482、0.8050和0.6875。本文提出一种较传统检测方法更为方便的CFD模拟方法,来对N-3型无人直升机施药作业中药液的飘移情况进行分析,模拟研究可以比较准确地定性地模拟出实际飘移情况,对实际生产具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 农药 数值分析 试验 无人直升机 航空施药 飘移

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植保无人飞机低空低容量喷雾技术应用与展望 被引量：74

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作者 袁会珠 薛新宇 +5 位作者 闫晓静 秦维彩 孔肖 周洋洋 王明 高赛超 《植物保护》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期152-158,180,共8页

近十年来,我国植保无人飞机迅猛发展,应用的农作物范围越来越广,不仅在水稻、小麦、玉米等主要粮食作物得到了应用,在橡胶、槟榔等高大植株的病虫害防治中更有其独特优势,已经初步形成了我国植保无人飞机低空低容量喷雾的喷头配置、配... 近十年来,我国植保无人飞机迅猛发展,应用的农作物范围越来越广,不仅在水稻、小麦、玉米等主要粮食作物得到了应用,在橡胶、槟榔等高大植株的病虫害防治中更有其独特优势,已经初步形成了我国植保无人飞机低空低容量喷雾的喷头配置、配套药剂、飞防助剂、作业参数等技术体系,对于重要农作物病虫害如稻纵卷叶螟、水稻纹枯病、小麦蚜虫、玉米黏虫等防治效果均在80%以上,在各地病虫害防控中发挥了重要作用。但是,植保无人飞机喷雾作业过程中,还存在炸机或失控、雾滴飘移药害、药液分层结块、防治效果不稳定等问题。通过汇总分析植保无人飞机在重要病虫草害防治工作的成功经验和安全事故,本文提出植保无人飞机低容量喷雾技术将会得到更广泛的应用,植保无人飞机专用药剂和配套助剂、变量施药、多传感器数据融合、多机协同、精准施药、施药标准和规范等都将得到长足的发展,为现代农业和智慧农业发展提供技术支持。 展开更多

关键词 植保无人飞机 低容量喷雾 防治效果 安全风险 应用与展望

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机动弥雾法施用70%吡虫啉水分散粒剂防治小麦蚜虫的雾滴沉积密度与防效的关系 被引量：36

5

作者 崔丽 王金凤 +2 位作者 秦维彩 尹姣 袁会珠 《农药学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期313-318,共6页

田间采用背负式机动弥雾机对70%吡虫啉水分散粒剂进行喷雾试验,证明若吡虫啉喷雾雾滴在小麦穗部形成一定的沉积密度即可有效防治麦蚜。当70%吡虫啉水分散粒剂用水稀释2333倍(有效成分300mg/L),雾滴密度在54,133和280个/cm2条件下,施药7... 田间采用背负式机动弥雾机对70%吡虫啉水分散粒剂进行喷雾试验,证明若吡虫啉喷雾雾滴在小麦穗部形成一定的沉积密度即可有效防治麦蚜。当70%吡虫啉水分散粒剂用水稀释2333倍(有效成分300mg/L),雾滴密度在54,133和280个/cm2条件下,施药7d后对麦蚜的防治效果分别为83.3%,88.7%和93.7%;当药剂稀释1167倍(有效成分600mg/L),雾滴密度在75,142和291个/cm2条件下,7d后对麦蚜的防治效果分别为88.1%,94.5%和96.5%。采用背负式机动弥雾机,采用常量150L/hm2、低浓度(300mg/L)喷雾时,小麦穗部、旗叶上的雾滴沉积密度分别为177±12,113±8个/cm2,沉积量分别为27.4±6.8,6.6±1.6ng/cm2,地面流失率为12.8%,7d后的防治效果为94.0%;当采用低容量75L/hm2、高浓度(600mg/L)喷雾时,小麦穗部、旗叶上的雾滴沉积密度分别为127±13,91±7个/cm2,沉积量分别为29.8±1.2,6.7±0.6ng/cm2,地面流失率为10.6%,7d后的防治效果为93.8%。生产中建议采用吡虫啉低容量75L/hm2、高浓度600mg/L喷雾,省工、省水、省时。 展开更多

关键词 吡虫啉 麦蚜 背负机动弥雾机 药液浓度 雾滴密度

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手持式风送授粉机工作参数优化与试验 被引量：22

6

作者 丁素明 薛新宇 +4 位作者 方金豹 孙竹 蔡晨 周良富 秦维彩 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期68-75,共8页

针对果树授粉作业普遍存在授粉量大、授粉作业不均匀等现象,采用Box-Benhnken的中心组合试验设计理论对风送式授粉作业工作参数作优化研究。以手持式风送授粉机为研究对象,以喷管直径、收缩管直径、电机电压等工作参数为影响因素,以花... 针对果树授粉作业普遍存在授粉量大、授粉作业不均匀等现象,采用Box-Benhnken的中心组合试验设计理论对风送式授粉作业工作参数作优化研究。以手持式风送授粉机为研究对象,以喷管直径、收缩管直径、电机电压等工作参数为影响因素,以花粉授粉量、喷管出口固相质量浓度、花粉覆盖率为目标函数,建立两者之间的多元数学回归模型,探索各因素之间的影响规律及最佳水平组合。利用Design-Expert 8.0.6软件的回归分析法和响应面分析法对模型进行优化分析,得到风送式授粉机最优工作参数。性能试验结果表明:喷粉量、固相质量浓度影响因素显著顺序依次为喷管直径、电机电压、收缩管直径;覆盖率影响因素显著顺序依次为电机电压、收缩管直径、喷管直径;最优参数组合为喷管直径为5 mm、收缩管直径为7.5 mm、电机电压为8.0 V,对应的花粉喷粉量、固相质量浓度、覆盖率分别为1.70 g/min、17.28 g/m3、77.71%,且各性能指标与理论优化值相对误差均小于6%。田间试验结果表明:猕猴桃花朵柱头的覆盖率为67.11%,与性能试验结果相比相对误差小于16%。研究结果可为进一步完善风送授粉机的结构设计和作业参数优化提供参考。 展开更多

关键词 农业机械 优化 机械化 授粉 数学模型 猕猴桃 响应曲面

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喷雾机喷杆结构形状及截面尺寸优化与试验 被引量：20

7

作者 陈晨 薛新宇 +3 位作者 顾伟 崔龙飞 秦维彩 周良富 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期50-56,共7页

针对喷雾机喷杆结构动力学特性原始设计缺陷,该文提出了一种基于遗传算法的多变量优化方法。以平面十八杆桁架单元为基础结构,在Abaqus平台中建立了单侧喷杆参数化有限元模型。基于Isight多学科多目标优化平台提取模型设计变量组及优化... 针对喷雾机喷杆结构动力学特性原始设计缺陷,该文提出了一种基于遗传算法的多变量优化方法。以平面十八杆桁架单元为基础结构,在Abaqus平台中建立了单侧喷杆参数化有限元模型。基于Isight多学科多目标优化平台提取模型设计变量组及优化目标,采用多岛遗传算法(multi-island genetic algorithm,MIGA)对喷杆桁架结构形状及杆件截面尺寸进行优化,得到了一阶固有频率为10.87 Hz,质量为35.82 kg,幅宽为5 m的单侧喷杆结构模型。根据优化后模型的结构参数制造喷杆样品,通过对其进行模态试验验证了数值模型的准确性。针对优化前、后喷杆模型进行了以位移功率谱密度(power spectrum density,PSD)函数为激励的随机振动仿真,结果表明,优化后喷杆模型的质量下降并没有明显增加其在竖直方向上振动位移响应量。该文研究结果可为进一步研究喷雾机喷杆结构的动力学性能优化提供依据。 展开更多

关键词 模态分析 有限元分析 优化 喷杆 遗传算法 随机振动 路面不平度

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自走式果园风送喷雾机的研制 被引量：20

8

作者 丁素明 薛新宇 +4 位作者 张玲 刘卫华 周良富 蔡晨 秦维彩 《中国农机化学报》 2016年第4期54-58,62,共6页

针对我国果园施药生产现状,研制一种自走式果园风送喷雾机。该机包括底盘、传动系统、液压系统和作业组件;传动系统采用分路传动,并实现各传动装置独立工作;作业组件包括雾化装置、风送装置及控制系统等;同时完成果园喷雾机底盘的抗侧... 针对我国果园施药生产现状,研制一种自走式果园风送喷雾机。该机包括底盘、传动系统、液压系统和作业组件;传动系统采用分路传动,并实现各传动装置独立工作;作业组件包括雾化装置、风送装置及控制系统等;同时完成果园喷雾机底盘的抗侧翻设计。试验考核和示范应用结果表明:该机性能稳定、作业顺畅,在喷雾压力1.0MPa、风机转速1 450r/min、行驶速度1.13m/s作业条件下,树冠内部枝叶正、反面平均有61.22%、20.9%的药液附着率,树冠外部枝叶正、反面平均有77.22%、37.17%的药液附着率。 展开更多

关键词 果树 果园喷雾机 风送 农业机械

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中国农药应用工艺学20年的理论研究与技术概述 被引量：21

9

作者 闫晓静 杨代斌 +5 位作者 薛新宇 王国宾 崔丽 冯超 秦维彩 袁会珠 《农药学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期908-920,共13页

农药应用工艺学是研究提高农药利用率和施药效率,减轻或消除农药对环境的污染和对人、畜及有益生物危害风险的一门综合性学科。近20年来,中国在农药的吸收传导、控制释放、剂型研发、省力化施药、雾滴运动、高效装备及智能精准施药等方... 农药应用工艺学是研究提高农药利用率和施药效率,减轻或消除农药对环境的污染和对人、畜及有益生物危害风险的一门综合性学科。近20年来,中国在农药的吸收传导、控制释放、剂型研发、省力化施药、雾滴运动、高效装备及智能精准施药等方面取得了长足的进步:建立了药剂吸收量与种子包衣剂量之间的关系模型;阐明了农药控制释放的动力学规律,揭示了缓释农药提高作物安全性的生物学机制;研发了超低容量制剂、烟雾剂、粉尘剂、展膜油剂、缓释颗粒剂等省力化农药剂型和与之匹配的省力化施药技术;探明了农药雾滴在作物冠层的沉积流失规律,建立了农药利用率模型;建立了农药施用定量分析计算理论,提出了农药雾滴"杀伤半径"概念,推动了农药低容量喷雾技术发展;建立了植保无人飞机低容量喷雾技术体系,开启了人工智能(AI)施药技术的研究和应用,初步建立人工智能精准喷雾技术。中国农药应用已逐步实现从简单、粗放向科学、安全、智能精准的转变,为农药减施增效提供理论依据和技术支撑。 展开更多

关键词 农药应用工艺学 吸收传导 控制释放 省力化施药技术 智能装备

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无人机高浓度施药对水稻品质的影响 被引量：17

10

作者 薛新宇 屠康 +2 位作者 兰玉彬 秦维彩 张玲 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期94-98,79,共6页

探索了2种常规药剂在低量高浓度无人机施药作业方式下对水稻品质的影响。采用2种药剂(毒死蜱chlorpyrifos,己唑醇hexaconazole),2种作业方式处理南粳5050一个生长季的水稻,对比采后稻谷加工品质。由航空高浓度低量喷洒与常规喷洒处理的... 探索了2种常规药剂在低量高浓度无人机施药作业方式下对水稻品质的影响。采用2种药剂(毒死蜱chlorpyrifos,己唑醇hexaconazole),2种作业方式处理南粳5050一个生长季的水稻,对比采后稻谷加工品质。由航空高浓度低量喷洒与常规喷洒处理的水稻籽粒的DMA动力学频谱得知:飞机喷洒毒死蜱处理的水稻硬度高于常规喷洒;飞机喷洒己唑醇处理的水稻与常规喷洒作业的黏弹性指标差异不大。采用X射线衍射仪测定水稻籽粒中淀粉的晶体结构,结果表明:航空施药和常规施药方式对水稻籽粒的微观结构均会产生影响,航空施药对水稻籽粒的微观结构影响小于常规施药对水稻籽粒微观结构的影响。 展开更多

关键词 水稻品质 农业航空 施药 热动态力学分析 X射线衍射

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电动单旋翼植保无人机性能试验 被引量：17

11

作者 金永奎 薛新宇 +1 位作者 秦维彩 孙竹 《中国农机化学报》 北大核心 2019年第3期56-61,共6页

植保无人机近年来在我国得到迅速发展,在病虫害防治中发挥越来越重要的作用,而其性能好坏决定喷洒质量和防治效果。本文针对新开发的CE-20型电动单旋翼植保无人机的性能特点,结合新颁布的标准和相关测试设备,设计测试内容和方法,分别对... 植保无人机近年来在我国得到迅速发展,在病虫害防治中发挥越来越重要的作用,而其性能好坏决定喷洒质量和防治效果。本文针对新开发的CE-20型电动单旋翼植保无人机的性能特点,结合新颁布的标准和相关测试设备,设计测试内容和方法,分别对飞行精度、重喷漏喷率、雾滴覆盖率和农药有效利用率等参数进行测试。测试结果表明,CE-20型电动单旋翼植保无人机水平偏航距最大偏差为0.365 m、高度偏航距最大偏差为0.314 m、飞行速度最大偏差为0.254 m/s、重喷率为7.3%、漏喷率为3.1%、雾滴覆盖率上部和下部的平均值分别为1.17%和0.99%、农药有效利用率为42.3%,具有较好的性能,能满足水稻、小麦等作物大面积的病虫害防治。本文的数据和结果可为机具的性能完善提高提供依据,也可为田间作业提供参考和指导。 展开更多

关键词 植保无人机 性能测试 电动单旋翼 飞行精度 雾滴覆盖率 农药利用率

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航空喷嘴的使用现状及研究方向 被引量：14

12

作者 周晴晴 薛新宇 +1 位作者 钱生越 秦维彩 《中国农机化学报》 2016年第10期234-237,共4页

现有的航空喷嘴通常有旋转离心雾化喷嘴以及液力雾化喷嘴两个种类。比较这两种喷嘴的雾化性能,可以看出旋转离心雾化喷嘴雾滴谱窄,更容易控制雾滴的沉积、抑制雾滴飘移,适合用于航空施药。在旋转离心喷嘴的喷雾性能研究的基础上,总结旋... 现有的航空喷嘴通常有旋转离心雾化喷嘴以及液力雾化喷嘴两个种类。比较这两种喷嘴的雾化性能,可以看出旋转离心雾化喷嘴雾滴谱窄,更容易控制雾滴的沉积、抑制雾滴飘移,适合用于航空施药。在旋转离心喷嘴的喷雾性能研究的基础上,总结旋转离心喷嘴的雾化机理,选择研究雾化性能的新型研究方法和测试手段。为研究和改进航空施药的窄雾滴谱航空喷嘴提供参考。 展开更多

关键词 航空施药 液力喷嘴 离心喷嘴 雾化机理 喷雾性能

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利用风洞评价助剂对杀虫剂航空喷雾雾滴飘移的影响 被引量：12

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作者 高赛超 周晓欣 +4 位作者 秦维彩 韩鹏 闫晓静 薛新宇 袁会珠 《应用昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期654-658,共5页

【目的】研究不同剂型农药以及不同类型喷雾助剂对航空喷雾防治柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama的雾滴飘移的影响,探究如何减少雾滴飘移,以期为无人机低空低容量喷雾技术在防治柑橘木虱中的应用提供指导。【方法】选取登记用于防治... 【目的】研究不同剂型农药以及不同类型喷雾助剂对航空喷雾防治柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama的雾滴飘移的影响,探究如何减少雾滴飘移,以期为无人机低空低容量喷雾技术在防治柑橘木虱中的应用提供指导。【方法】选取登记用于防治柑橘木虱的两种杀虫剂和3种助剂,通过采用风洞试验室内模拟田间,风速设定为2 m/s和4 m/s,采用示踪剂法测定距喷头不同距离的药剂飘移沉积情况。【结果】当风速为2 m/s,添加倍达通和Y-20079两种助剂添加量为1%时,药剂在垂直与水平方向沉积均相对减少;添加806助剂后,添加量为0.5%时垂直与水平方向沉积均减少;当风速为4 m/s时,助剂Y-20079添加量为1%,可减少药剂在垂直与水平方向沉积;100 g/L吡丙醚乳油(稀释200倍)和20%噻虫胺悬浮剂(稀释40倍)相比,风速为2 m/s和4 m/s时,垂直和水平方向药剂沉积量均明显减少。【结论】采取低空低容量喷雾技术时,农药的乳油制剂相比于悬浮剂更容易飘失;通过添加倍达通、806和Y-20079等助剂,可减少雾滴的飘移。 展开更多

关键词 柑橘木虱 杀虫剂 风洞试验 喷雾助剂 飘移

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离心喷嘴雾滴运动轨迹与沉积分布特性 被引量：11

14

作者 周晴晴 薛新宇 +1 位作者 杨风波 秦维彩 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期18-23,共6页

针对转盘离心喷嘴雾滴运动方程难以用解析方法求解,以及雾滴群轨迹难以用试验手段追踪的问题.根据雾滴在空气中的受力理论分析,得到雾滴运动的物理方程.采用4阶标准RungeKutta算法,基于Matlab平台进行数值求解,得到了雾滴水平速度、垂... 针对转盘离心喷嘴雾滴运动方程难以用解析方法求解,以及雾滴群轨迹难以用试验手段追踪的问题.根据雾滴在空气中的受力理论分析,得到雾滴运动的物理方程.采用4阶标准RungeKutta算法,基于Matlab平台进行数值求解,得到了雾滴水平速度、垂直速度的变化曲线及雾滴的运动轨迹.搭建了离心雾化试验台,进行了雾滴沉积分布特性试验.结果表明:在转速为6 000 r·min-1,流量为700 m L·min-1雾化条件下,雾滴水平速度由15.71 m·s-1迅速衰减为0;雾滴垂直速度由0迅速增大到一定速度,雾滴最终沉降速度随雾滴粒径的增大而增加;粒径越大的雾滴水平位移越远;不同粒径的雾滴水平位移的理论值和试验值的相对误差均在5.31%以内,运动模型推导和求解正确. 展开更多

关键词 离心喷嘴 雾滴 运动轨迹 RungeKutta算法 雾滴沉积分布

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NJS-1型植保直流闭口式风洞设计与试验 被引量：11

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作者 丁素明 薛新宇 +4 位作者 兰玉彬 蔡晨 张玲 秦维彩 张宋超 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期76-84,共9页

针对农药雾滴飘移特性研究的需要,依照流体力学、空气动力学及相似理论设计了NJS-1型植保低速风洞。该风洞型式为直流闭口式,主要由进气段、动力段、过渡段、扩散段、稳定段、收缩段及试验段等部分组成,采用理论计算确定各段结构,风洞... 针对农药雾滴飘移特性研究的需要,依照流体力学、空气动力学及相似理论设计了NJS-1型植保低速风洞。该风洞型式为直流闭口式,主要由进气段、动力段、过渡段、扩散段、稳定段、收缩段及试验段等部分组成,采用理论计算确定各段结构,风洞总体尺寸为20 m×2.7 m×4.3 m（长×宽×高）;动力段流道型式为R＋S级,叶轮直径1.2 m,叶片数为8,后导叶叶片宽度0.18 m,叶片数为7;扩散段为大角度扩散,扩散角40°;稳定段采用六角形蜂窝器和两层阻尼网组合设计;试验段长度为7.5 m,出口截面尺寸为1.8 m×1.2 m（高×宽）。通过性能试验测定了风洞试验段气流品质,试验结果表明：试验段风速1.0-10 m/s连续可调,气流动压稳定系数小于1.5%,气流紊流度小于1%;同时在1.0-9.0 m/s风速下测定试验段入口截面风场均匀性,表明随着风速的增加,风场的风速分布更加均匀。该文为进一步研究植保风洞的结构设计和飘移试验参数优化提供依据。 展开更多

关键词 风洞 设计 喷雾 植保 雾滴飘移 流场 流场品质

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无人直升机农药喷洒系统的设计及应用 被引量：10

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作者 周立新 薛新宇 +3 位作者 孙竹 秦维彩 张宋超 孔伟 《江苏农业科学》 北大核心 2013年第12期396-398,共3页

介绍了无人直升机农药喷洒系统的组成、工作原理、关键部件设计,整个喷洒系统由电动离心喷头、折叠式喷杆、药液箱、施药控制系统、液泵、机架等部分组成。药液箱采用双加液口、对称式流线型结构,减少了空气阻力,增加了飞机稳定性;施药... 介绍了无人直升机农药喷洒系统的组成、工作原理、关键部件设计,整个喷洒系统由电动离心喷头、折叠式喷杆、药液箱、施药控制系统、液泵、机架等部分组成。药液箱采用双加液口、对称式流线型结构,减少了空气阻力,增加了飞机稳定性;施药控制系统采用GPS自动化导航、智能化控制等技术,可实现定点精准施药,并实时监控整个施药过程,避免漏喷、重喷。对无人直升机施药装备进行水稻病虫害防治试验,结果表明,水稻分蘖期采用无人直升机农药喷洒装备防治病虫害,其防治效果优于常规担架喷雾机,特别是施药10 d后防治效果尤为显著。 展开更多

关键词 无人直升机 农药喷洒系统 水稻 病虫害

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植保无人机作业参数对棕榈树雾滴沉积的影响 被引量：10

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作者 郭祥雨 薛新宇 +2 位作者 秦维彩 王珊 刘小明 《中国农机化学报》 北大核心 2021年第6期35-40,共6页

为探究单旋翼油动无人机对高大乔木棕榈树的雾滴沉积效果,设置三因素三水平的正交试验,通过方差分析研究喷头流量、作业高度、飞行速度对棕榈树雾滴沉积、雾滴穿透性、地面流失量的影响程度,并分析试验指标与雾滴沉积、雾滴穿透性、地... 为探究单旋翼油动无人机对高大乔木棕榈树的雾滴沉积效果,设置三因素三水平的正交试验,通过方差分析研究喷头流量、作业高度、飞行速度对棕榈树雾滴沉积、雾滴穿透性、地面流失量的影响程度,并分析试验指标与雾滴沉积、雾滴穿透性、地面流失量的关系。结果表明:最佳作业参数为喷头流量4.2 L/min、作业高度3 m、飞行速度3 m/s,此时雾滴沉积量和雾滴穿透性为0.397μL/cm^(2)和5.01%;影响雾滴沉积效果的主次顺序依次为:作业高度、飞行速度、喷头流量;适当的增加作业高度可以提高雾滴穿透性,增加飞行速度可减小地面流失量。针对棕榈树型高大特点和病虫害位置,优选植保无人机的作业参数,以保证其良好的雾滴沉积效果,本试验可为棕榈树病虫害飞防作业提供参考。 展开更多

关键词 植保无人机 棕榈树 作业参数 雾滴沉积量 正交试验

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手持式风送授粉机研制与试验 被引量：8

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作者 丁素明 薛新宇 +3 位作者 蔡晨 秦维彩 方金豹 孙竹 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第13期20-27,共8页

针对中国果树授粉大多采用人工点授、蜜蜂授粉等作业方式,迫切需要机械授粉机具的现状,研制了手持式风送授粉机。该机采用可变速的直流电机驱动离心风机,依照流体力学射流原理,计算授粉出口风速并设计了离心风机,叶片型式采用径向直板叶... 针对中国果树授粉大多采用人工点授、蜜蜂授粉等作业方式,迫切需要机械授粉机具的现状,研制了手持式风送授粉机。该机采用可变速的直流电机驱动离心风机,依照流体力学射流原理,计算授粉出口风速并设计了离心风机,叶片型式采用径向直板叶片,叶轮型式为平前盘,叶轮直径38 mm,叶片数为6,叶片宽度为18 mm。通过室内试验和样机田间试验分别测试了风机性能特性和气流速度对花粉分布的影响及猕猴桃柱头处的花粉覆盖率,试验结果表明:风机转速在8 000 r/min时风量为3.0×10-3 m3/s,满足风送授粉作业要求,风机转速9 000 r/min时全压效率较高,达到43%;花粉分布受风速影响较大,花粉竖直分布量以及喷粉量与出口风速成正比,且水平分布、竖直分布峰值随着风速的增加而后移,竖直分布峰值在距出口一定距离内保持稳定,显示花粉在一定速度的定向气流中能保持较好的直线传播;随着出口风速的增加,柱头处花粉覆盖率提高,当出口风速达到19.5 m/s时,花朵柱头平均有57.66%的花粉覆盖率。研究结果可为进一步研究风送授粉机的结构设计和作业参数优化提供依据。 展开更多

关键词 农业机械 优化 试验 授粉 风送 流速 猕猴桃

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双风送静电喷雾中雾滴在果园空间沉积分布试验 被引量：9

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作者 周良富 张玲 +3 位作者 薛新宇 秦维彩 陈晨 周晴晴 《江苏农业科学》 2019年第12期242-246,共5页

为评价所设计的双风送静电果园喷雾机室外性能,测试喷雾机在Y形梨树园内的雾量分布。以纸卡为样本、丽春红溶液为示踪剂,测试区域采样与断面采样对试验结果影响及不同作业速度下的田间雾量分布,分析静电喷雾效果。结果表明,区域采样策... 为评价所设计的双风送静电果园喷雾机室外性能,测试喷雾机在Y形梨树园内的雾量分布。以纸卡为样本、丽春红溶液为示踪剂,测试区域采样与断面采样对试验结果影响及不同作业速度下的田间雾量分布,分析静电喷雾效果。结果表明,区域采样策略和断面采样对冠层平均雾滴覆盖密度的结果影响不大,但断面采样策略比区域采样策略所得的雾滴覆盖密度具有更大的变异系数;作业速度是影响静电喷雾效果的一个重要因素,Ⅱ、Ⅳ档速度下静电喷雾的反面雾滴覆盖率分别提高40%、17%,但对正面的雾滴覆盖密度基本没有影响,甚至略低于非静电喷雾;静电喷雾有助于抑制雾滴飘移,试验结果显示在5.0~12.5m的采样区域内,静电喷雾的的飘移量比非静电喷雾减少18%;该喷雾机在同类型果园应用中,防虫时可以采用Ⅲ档及以下作业速度,防病选用Ⅱ档及以下速度可以满足防治要求,但Ⅰ档作业时地面沉积量明显高于其他作业速度,不建议使用。 展开更多

关键词 植保机械 果园喷雾机 风送喷雾 静电喷雾 雾量分布 田间试验

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双气流道辅助静电喷头设计与试验 被引量：7

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作者 周良富 张玲 +4 位作者 薛新宇 秦维彩 孙竹 周晴晴 陈晨 《江苏农业科学》 北大核心 2017年第24期192-196,共5页

针对荷电雾滴在喷头处易吸附,且荷电量在射程方向上易衰减等问题,结合气流辅助喷雾与静电喷雾技术,设计双气流道辅助静电喷头。采用理论分析与公式方法,计算感应电极结构参数与位置、气流道结构与参数;采用静电喷雾试验测试喷头压力的... 针对荷电雾滴在喷头处易吸附,且荷电量在射程方向上易衰减等问题,结合气流辅助喷雾与静电喷雾技术,设计双气流道辅助静电喷头。采用理论分析与公式方法,计算感应电极结构参数与位置、气流道结构与参数;采用静电喷雾试验测试喷头压力的流量特性,工作参数对荷质比的影响,雾滴的空间分布和飘移特性等。喷雾量与喷雾压力的关系为y=0.366 7x^(0.467 3);在1.0 m以内的喷雾距离下,荷质比与喷雾压力、气流速度、感应电压呈正相关关系,喷雾距离越小荷电雾滴的荷电量衰减越剧烈。荷质比沿射程方向逐步衰减,在0.6~1.0 m处衰减最剧烈,而后趋于平缓;气流速度在15、22、32 m/s时,静电喷雾的飘移率分别降低50.0%、22.5%、10.7%。当喷头在额定喷雾压力为0.4 MPa、感应电压为6 k V,采集距离在1.0 m以内时,静电喷雾的反面雾滴覆盖密度比非静电喷雾提高15%以上;当采集距离在1.0~2.0 m之间时,静电喷雾的反面雾滴覆盖密度提高10%左右;当采集距离大于2.0 m时,静电喷雾的反面雾滴覆盖密度反而低于非静电喷雾。因此,风送静电喷雾应用时的气流速度和喷雾高度须根据作物冠层特征选择。本研究可为喷头的应用和大型静电喷雾机的设计提供依据。 展开更多

关键词 植保机械 静电喷雾 气流辅助喷雾 喷头 设计

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