《荷電霧滴群撞擊植株靶標界面的動力學過程研究》是依託江蘇大學，由賈衛東擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：荷電霧滴群撞擊植株靶標界面的動力學過程研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：賈衛東
- 依託單位：江蘇大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對藥液霧滴在植株葉片上的粘附能力及農藥有效利用率低的現狀，本項目研究以荷電霧滴群空間運動結構及撞擊植株靶標界面前後運動軌跡的PDPA測試為基礎，通過分析獲得建立荷電霧滴群撞擊界面動力學過程的數學模型的實驗依據；採用數值計算方法和運用顯微高速數碼拍攝技術對霧滴群界面行為演化進行模擬和記錄，探明該過程的具體階段與細節、能量平衡與轉化過程，獲得建立荷電霧滴群撞擊界面動力學過程的物理模型；針對植株靶標界面的多樣性和差異性，提出葉片接觸角和臨界接觸角分別反映了界面特性和荷電霧滴群動力學特性，通過研究二者間的關聯性獲得荷電霧滴群撞擊界面後產生粘附、反彈與噴濺三種機制的判定準則和方法；結合前述結論建立包括反映粘附性能在內的荷電霧滴群撞擊界面過程的總能量平衡的數學模型，提出該過程的計算方法和噴霧參數最佳化方法。從而為提高靜電噴霧施藥機具性能，最佳化其結構及運行參數，設計環保、高效的施藥機具提供理論依據。
結題摘要
針對藥液霧滴在植株葉片上的粘附能力及農藥有效利用率低的現狀，本項目開展了荷電霧滴群撞擊植株靶標界面過程的動力學研究。運用PIV和PDPA測試系統對荷電霧滴群空間運動結構進行了測試與分析，以此為基礎建立了荷電霧滴群空間輸運過程的數學描述。通過對單霧滴靶標界面行為的實驗測試與分析，探明了撞擊界面過程中霧滴形態演化的具體階段和能量平衡與轉換過程，為建立霧滴群撞擊界面的數學模型提供了相應的物理模型。設計了可靠的實驗裝置，提出了適合撞擊過程測量的PDPA測試方法，具體分析了荷電霧滴群撞擊界面後形態特徵及產生的原因，獲得了荷電霧滴撞擊界面後較大的切向速度能夠造成其撞擊靶標界面後反彈，並且法向Weber數的值為30可作為反彈現象發生的參考依據等重要結論。通過理論推導獲得了荷電霧滴群撞擊界面後產生不同機制的臨界條件和判別方法，並構建了合理的荷電霧滴群撞擊界面過程的高速攝影實驗系統，測試結果表明，所提出的判別方法正確。在具體分析荷電霧滴群的空間運動結構、軌跡、撞擊界面物理過程的基礎之上，建立了從空間運動開始至界面直至撞擊後形態變化的總能量平衡的數學模型，提出了荷電霧滴群撞擊植株靶標界面的計算方法。對基礎理論研究工作進行歸納、總結，給出了靜電噴霧參數設計和最佳化的理論依據。項目研究所獲得的結果、結論和提出的方法在霧滴靶標界面理論領域中有所突破，充實了植保機械設計理論，並為提高靜電噴霧施藥機具性能，最佳化結構及運行參數提供了理論依據。
