金兰 作品数:8 被引量:126 H指数:5 供职机构: 南京林业大学机械电子工程学院 更多>> 发文基金: 江苏省自然科学基金 江苏高校优势学科建设工程资助项目 “十二五”国家科技计划农村领域 更多>> 相关领域: 农业科学 更多>>
无人机静电喷雾系统设计及试验 被引量:57 2015年 为了实现无人机低空低量喷雾,提高无人机施药后的雾滴沉积效果,该文针对XY8D型无人机进行了静电喷雾系统整体设计,重点对无人机静电喷头结构和高压静电的供给进行了描述,并就静态条件下静电喷雾雾滴的雾化、荷电性能开展了试验研究,确定了0.4 L/min流量、0.3 MPa喷雾压力、8 k V充电电压作为该无人机的田间试验作业参数。在水稻田中分别采用水敏纸和聚酯卡收集方法开展了不同飞行高度、静电喷雾和非静电喷雾条件下雾滴沉积和飘移试验。试验结果表明,非静电喷雾时,飞行高度为2 m时,雾滴沉积效果较好,水敏纸上雾滴沉积个数达到56个/cm2;而静电喷雾使得雾滴沉积明显增加,在靶标冠层、中层和下层的雾滴覆盖率平均增加了35.4、26、9个/cm2。当航高分别为1、2、3 m时,雾滴飘移距离分别为12.1、15.8和18.6 m,飘移量分别为5.88、10.31和14.98μg/cm2;静电喷雾方式对抑制雾滴飘移的作用不大,但是聚酯卡上单位面积的雾滴沉积量分别增加了2.36、2.91、1.56μg/cm2。该研究为基于无人机开展静电喷雾研究提供参考。 茹煜 金兰 贾志成 包瑞 钱啸冬关键词:喷雾 喷头 无人机 圆锥管状电极式航空静电喷头的性能试验 被引量:5 2015年 利用激光粒度仪、法拉第筒和粒子图像测速系统(PIV)研究喷头喷嘴直径、喷雾压力、充电电压参数对于静电喷头雾滴粒径、荷质比、荷电雾滴雾化流场的影响。结果显示:喷嘴直径、喷雾压力和充电电压对喷头雾滴粒径大小均有影响,3个参数对雾滴粒径分布的影响程度排序为喷雾压力>喷嘴直径>充电电压;荷质比随电压的增加而增加,最大可达到2.09 m C/kg,并在电压为8 k V以后趋于饱和,荷质比随雾滴粒径的变大呈下降趋势,但是变化不快;由荷电雾滴的运动轨迹可知,喷嘴直径为0.9 mm的喷头在充电电压为8 k V时具有较好的荷电效果,与不带电情况下喷雾对比发现,荷电雾滴使喷雾扩散明显加大,且雾滴速度均匀。 金兰 茹煜 孙曼利 贾志成 王秉玺关键词:病虫害防治 雾滴荷电特性对其沉积分布及黏附靶标的影响 被引量:17 2014年 以风送静电喷雾系统为研究对象,通过在三维坐标系下建立雾滴沉降运动及黏附受力模型,分析了静电喷雾中的荷电特征因素对雾滴沉降、沉积和黏附靶标的影响。通过开展室内树木靶标模拟喷雾试验及雾滴静态接触角和表面张力测试,分析对比了静电喷雾和非静电喷雾条件下雾滴的沉积分布效果及黏附特性。结果表明:雾滴荷电可以增加雾滴的沉降速度,并定向向着靶标运动沉降,靶标正面沉积覆盖率较非静电喷雾平均提高了24个/cm2,而且在靶标背面也有一定数量的沉积,同时静电作用可以减小雾滴与叶片的接触角,减小液滴表面张力,提高雾滴在植株表面的有效沉积率。 茹煜 金兰 周宏平 贾志成静电喷雾式无人直升机施药系统 本发明公开了一种静电喷雾式无人直升机施药系统,包括带有起落架的无人直升机、支撑架、蓄电池、高压静电发生器、电动隔膜泵、药箱和两套静电喷雾装置;支撑架与起落架固定,蓄电池、高压静电发生器、电动隔膜泵、药箱固定在支撑架上,静... 茹煜 金兰 刘克勤 周宏平 舒朝然基于圆锥管状电极的高压静电场对雾滴荷电的影响 被引量:9 2014年 静电喷头电极产生的高压静电场对雾滴荷电及沉积效果有重要影响,为此,根据航空静电喷雾的特点改进原有圆柱管状电极型式为圆锥管状电极。借助Ansoft Maxwell软件和试验测试方法对锥形管状电极的空间电场强度进行分析。建立了基于圆锥管状电极静电喷头的雾滴荷电效果测试系统,开展了模拟飞行条件下的充电电压对雾滴荷质比及沉积分布的影响效果试验研究。结果显示:电极空间电场模拟结果与测试计算结果基本符合,确定靠近锥形电极20~70 mm范围为最佳荷电区域。雾滴荷质比随着充电电压的增加有增加的趋势,与距离喷头的轴向位置关系不大,当电压达到10 kV时雾滴荷电饱和,并获得了最大荷质比2.13 mC/kg。相比0 kV条件,10 kV电压条件下的雾滴在中性靶标侧面、下面和背面的沉积量有明显提高,分别平均提高了18、19、18 cm-2;雾滴在正极靶标的沉积量明显多于负极和中性靶标,在正极靶标背面上的平均沉积量相比其正面和侧面增加的更多,达到86%。 茹煜 金兰 周宏平 舒朝然关键词:静电喷雾 静电喷雾式无人直升机施药系统 本发明公开了一种静电喷雾式无人直升机施药系统,包括带有起落架的无人直升机、支撑架、蓄电池、高压静电发生器、电动隔膜泵、药箱和两套静电喷雾装置;支撑架与起落架固定,蓄电池、高压静电发生器、电动隔膜泵、药箱固定在支撑架上,静... 茹煜 金兰 刘克勤 周宏平 舒朝然文献传递 航空施药旋转液力雾化喷头性能试验 被引量:48 2014年 无人机航空喷雾将会在未来几年的植物病虫害防治作业中发挥重要作用。为实现无人机低空、低量、高功效的喷洒需求,该文针对兼备液力雾化和离心雾化优点的旋转液力雾化喷头进行了性能试验研究,利用喷头雾化性能测试系统对喷孔直径、喷雾压力、电机转速因素对喷头雾滴粒径、沉积分布、喷幅和功率消耗的影响进行了试验研究。结果显示,喷头旋转电机电压相比喷孔直径、喷雾压力参数对雾滴粒径影响更显著,随着电机电压增加,雾滴粒径变小,雾化效果好;电机电压对幅宽也有明显影响,随着电极电压增加,喷雾角度变大,幅宽明显增加,雾滴沉积量在喷幅范围内呈现正态分布。通过试验结果优选出适合无人机的旋转液力雾化喷头的最佳工作参数:电机电压为10 V,喷雾压力为0.35 MPa,喷嘴孔径是0.7 mm,该工作参数下,液泵功率消耗率最低,雾滴平均粒径为112.35μm,喷幅为3.88 m,电机功率消耗为8.6 W。该文的研究结果为开发适用于无人机的新型喷洒雾化装置,提高无人机作业质量和喷洒功效提供理论依据和技术支持。 茹煜 金兰 周宏平 贾志成关键词:病虫害防治 喷雾 无人机 基于无人直升机的航空静电喷雾系统研究 被引量:6 2016年 航空静电喷雾技术具有防治效率好、可及时控制大面积病虫害的优点。为此,针对AF-811无人直升机设计了一套航空静电喷雾系统,由航空静电喷头、水泵、药箱、摆动悬臂、直流电源、高压静电发生器、流量调节系统和远程控制系统组成。将该静电喷雾系统搭载在AF-811无人机上进行了有效喷幅和雾滴沉积效果试验研究,研究结果表明:无人机静电喷雾不仅施药灵活,而且增加了农药在目标上的附着率,减少了雾滴的飘移,起到更好的保护生态环境的效果。 金兰 茹煜关键词:病虫害防治 无人直升机 静电喷雾