[发明专利]一种基于撞击流理论的植保扇形喷雾方法及扇形喷雾装置

说明书

本发明公开了一种基于撞击流理论的植保扇形喷雾方法及扇形喷雾装置，属于植保喷头技术领域。本发明的植保扇形喷雾方法及喷雾装置，在一个喷头或雾化装置内实现两股扇形射流，两股扇形射流在喷头终端出液口附近以一定夹角相向高速流动并撞击，两股扇形射流在撞击面相互碰撞破裂成形状各异的离散状团块而形成雾滴粒径大小均匀的扇面状喷雾。本发明的扇面状喷雾具有雾滴谱较窄和粒径均匀性较好的特点，且喷雾扇形面内雾滴粒径呈现中间较大且均匀两侧偏小的特点，使得相邻两喷雾扇形边缘叠合区的较小雾滴会结合或并聚成大一些的雾滴，使其接近或达到中间区域的雾滴直径，可改善喷杆式喷雾机雾滴粒径分布的不均匀性；并且具有更好抗飘性能和穿透能力。

技术领域

本发明涉及一种用于植保领域的扇形喷雾装置，更具体地说，涉及一种基于撞击流理论的植保扇形喷雾方法及扇形喷雾装置。

背景技术

农林生产经常用生物学防治效果和物理性指标来衡量药液喷雾质量效果。其中，生物学防治效果是指农药在喷施后所能达到的对病虫害的控制程度(如害虫致死率)，而物理性指标主要表现在雾滴的尺寸参数方面。生物最佳粒径理论(Biological OptimumDroplet Size，BODS)认为，不同生物靶标所捕获的雾滴粒径尺寸范围是不相同的，而大小不同的雾滴在不同生物体上的沉积量也是不相同的，二者之间存在一定关系，靶标捕获的雾滴数量只有在最佳粒径范围内才能最多，获得最佳的防治效果。在植保机械中，雾滴尺寸参数是决定其性能的最重要指标之一，随着人们对雾滴尺寸影响喷雾性能的不断深入了解及雾滴飘移等对环境产生影响的极大关注，关于如何控制雾滴尺寸大小(或雾滴谱范围)、雾滴粒径均匀性的技术研究正越来越被重视。

传统的扇形喷头形成射流是靠药液与空气之间相对速度来形成液流破碎，进而得到线形的液滴，在喷雾作业时(尤其在果园喷雾)存在的雾滴谱较宽、粒径均匀性较差等不足，扇形喷头喷雾扇形面内不同位置处的雾滴粒径是不相同的，呈现接近于U形分布的中间雾滴粒径小而两侧雾滴粒径偏大的情况，这就造成喷杆式喷雾机相邻两喷头扇形边缘叠合区的雾滴比未叠合区的扇面中心区域的雾滴大很多，各喷头喷雾扇形面叠合后的雾滴粒径分布不均匀，导致同一高度水平方向上各点处的雾滴在靶标上的沉积行为和防治效果存在很大差异。

撞击流理论的基本结构和原理如图1所示，其作为一种较为新颖的技术研究方法，近些年一直是化学工程研究的重点热点之一，具有实现强化相间传递、促进微观混合和压力波动等一系列优越的特性。由于两射流撞击能一定程度上使液滴群粒径均化，获得聚拢较窄的液滴粒径分布形态，撞击越强烈则液滴粒径均化效果则越好，这种方法在碰撞式喷雾方法中也称为水流互击。例如中国专利号ZL200680017160.0记载的“通过流体流相互撞击的流体雾化法”提出：引导增压流体通过一个或多个出口，每一个出口都具有定向，以便从一个或多个出口排出的流体在离一个或多个出口一段距离处撞击，已提供流体的雾化。该雾化可被用于内燃机的排气系统中。又如中国专利号ZL201210028971.8记载的“清洗设备”提出：通过流体喷射流以高相对速度撞击障碍物实现雾化，障碍物可以是移动的或者静止的固态物体或者至少一个另外的液体喷射流，主要用于产品的雾化清洗。

尽管撞击流理论在流体雾化方面已有应用，但由于植保喷雾具有工作区域覆盖大、喷雾高度高等要求，因此在植保喷雾装置中应用撞击流理论来控制药液雾滴尺寸和改善雾滴粒径均匀性还有诸多技术难点需要克服。撞击流理论在植保喷雾领域中的应用也尚未有所相关文献记载。

发明内容

1.发明要解决的技术问题