[發明專利]一種基于撞擊流理論的植保扇形噴霧方法及扇形噴霧裝置

在審

• 申請號: 201911022873.1
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110612974A
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 董福龍;王樹磊;許月菊;孟浩東;劉天軍
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: A01M7/00
• 分類號: A01M7/00
• 代理公司: 32207 南京知識律師事務所
• 代理人: 王昊

本發明公開了一種基于撞擊流理論的植保扇形噴霧方法及扇形噴霧裝置，屬于植保噴頭技術領域。本發明的植保扇形噴霧方法及噴霧裝置，在一個噴頭或霧化裝置內實現兩股扇形射流，兩股扇形射流在噴頭終端出液口附近以一定夾角相向高速流動并撞擊，兩股扇形射流在撞擊面相互碰撞破裂成形狀各異的離散狀團塊而形成霧滴粒徑大小均勻的扇面狀噴霧。本發明的扇面狀噴霧具有霧滴譜較窄和粒徑均勻性較好的特點，且噴霧扇形面內霧滴粒徑呈現中間較大且均勻兩側偏小的特點，使得相鄰兩噴霧扇形邊緣疊合區的較小霧滴會結合或并聚成大一些的霧滴，使其接近或達到中間區域的霧滴直徑，可改善噴桿式噴霧機霧滴粒徑分布的不均勻性；并且具有更好抗飄性能和穿透能力。

技術領域

本發明涉及一種用于植保領域的扇形噴霧裝置，更具體地說，涉及一種基于撞擊流理論的植保扇形噴霧方法及扇形噴霧裝置。

背景技術

農林生產經常用生物學防治效果和物理性指標來衡量藥液噴霧質量效果。其中，生物學防治效果是指農藥在噴施后所能達到的對病蟲害的控制程度(如害蟲致死率)，而物理性指標主要表現在霧滴的尺寸參數方面。生物最佳粒徑理論(Biological OptimumDroplet Size，BODS)認為，不同生物靶標所捕獲的霧滴粒徑尺寸范圍是不相同的，而大小不同的霧滴在不同生物體上的沉積量也是不相同的，二者之間存在一定關系，靶標捕獲的霧滴數量只有在最佳粒徑范圍內才能最多，獲得最佳的防治效果。在植保機械中，霧滴尺寸參數是決定其性能的最重要指標之一，隨著人們對霧滴尺寸影響噴霧性能的不斷深入了解及霧滴飄移等對環境產生影響的極大關注，關于如何控制霧滴尺寸大小(或霧滴譜范圍)、霧滴粒徑均勻性的技術研究正越來越被重視。

傳統的扇形噴頭形成射流是靠藥液與空氣之間相對速度來形成液流破碎，進而得到線形的液滴，在噴霧作業時(尤其在果園噴霧)存在的霧滴譜較寬、粒徑均勻性較差等不足，扇形噴頭噴霧扇形面內不同位置處的霧滴粒徑是不相同的，呈現接近于U形分布的中間霧滴粒徑小而兩側霧滴粒徑偏大的情況，這就造成噴桿式噴霧機相鄰兩噴頭扇形邊緣疊合區的霧滴比未疊合區的扇面中心區域的霧滴大很多，各噴頭噴霧扇形面疊合后的霧滴粒徑分布不均勻，導致同一高度水平方向上各點處的霧滴在靶標上的沉積行為和防治效果存在很大差異。

撞擊流理論的基本結構和原理如圖1所示，其作為一種較為新穎的技術研究方法，近些年一直是化學工程研究的重點熱點之一，具有實現強化相間傳遞、促進微觀混合和壓力波動等一系列優越的特性。由于兩射流撞擊能一定程度上使液滴群粒徑均化，獲得聚攏較窄的液滴粒徑分布形態，撞擊越強烈則液滴粒徑均化效果則越好，這種方法在碰撞式噴霧方法中也稱為水流互擊。例如中國專利號ZL200680017160.0記載的“通過流體流相互撞擊的流體霧化法”提出：引導增壓流體通過一個或多個出口，每一個出口都具有定向，以便從一個或多個出口排出的流體在離一個或多個出口一段距離處撞擊，已提供流體的霧化。該霧化可被用于內燃機的排氣系統中。又如中國專利號ZL201210028971.8記載的“清洗設備”提出：通過流體噴射流以高相對速度撞擊障礙物實現霧化，障礙物可以是移動的或者靜止的固態物體或者至少一個另外的液體噴射流，主要用于產品的霧化清洗。

盡管撞擊流理論在流體霧化方面已有應用，但由于植保噴霧具有工作區域覆蓋大、噴霧高度高等要求，因此在植保噴霧裝置中應用撞擊流理論來控制藥液霧滴尺寸和改善霧滴粒徑均勻性還有諸多技術難點需要克服。撞擊流理論在植保噴霧領域中的應用也尚未有所相關文獻記載。

發明內容

1.發明要解決的技術問題