可移动双喷头喷雾系统植保无人机研究

针对市场上植保无人机存在农药喷洒量单一,喷洒范围小,适用农作物单一,喷洒效率低,经济成本高等问题,设计出可移动双喷头喷雾系统。该套喷雾系统包括可喷施不同雾化程度药液的多个喷头。此设计的有益效果为:通过设置可喷施不同雾化程度药液的喷洒系统,满足不同类别的农作物对于农药的雾化需求、相同类别的农作物在不同生长周期对农药的雾化需求,以及不同种植密度的农作物对农药的雾化需求。确保药物喷施的针对性,目的性明确,喷施效率高效,同时也意味着植保无人机在不同环境下作业的适应性强。一架植保无人机可以解决过去多架植保无人机合力解决的问题,生产成本降低的同时,也显著降低了企业或个人的经济负担。     

沥青喷嘴结构型式对喷洒性能的影响

为分析喷嘴自身结构对喷洒性能的影响,有效提高其喷洒性能,针对目前普遍采用的沥青喷嘴典型结构,改变其开口型式和导流面等结构参数,运用Fluent软件进行仿真.研究了沥青喷嘴槽口宽高比、槽口类型、导流面以及喷嘴收缩段与槽口重合处的接合形式,研究了它们对喷嘴有效喷洒距离、喷洒角、喷洒均匀性和单位面积喷洒量的影响.结果表明：喷嘴喷洒角与槽口宽高比成反比,双槽型喷嘴喷洒性能优于单槽型喷嘴.分析结果可为合理设计与应用提供参考.     

新型细水雾灭火喷嘴的仿真及试验

为了解决细水雾喷头喷雾保护半径小的问题,研制了一种新颖的两级雾化高压细水雾灭火喷嘴。计算了索太尔雾滴直径DSM、喷嘴流速、流量和充分雾化距离。在CFD仿真中,将两级雾化喷嘴的速度场和水体积分数分布与单级雾化喷嘴的对应仿真结果分别进行对比,并优化了两级雾化喷嘴的结构参数。试验测量了DSM、喷雾速度、喷雾密度分布并和仿真结果进行对比验证。研究表明,优化设计后两级雾化喷嘴的喷雾保护半径为0.34 m,喷雾密度分布均匀;具有多喷嘴的两级雾化细水雾喷头的喷雾保护半径可以超过2 m,在消防领域具有实用价值。     

植保无人机喷雾性能影响因素分析

提出了一种植保无人机喷雾性能测试实验平台,通过单因素实验分析了喷雾高度、喷雾下压风场、喷头型式对植保无人机喷雾性能的影响规律,最终的数据结果呈现在工控机软件端,同时用户可以直接在软件界面控制整个检测平台的运作测试喷雾高度1.0m～1.9m范围内,喷头高度越高,喷雾量分布均匀变异系数越大,喷雾效果越差;在同一高度下,随着喷雾下压风场不断增大,喷雾均匀性系数先增大后变小,表示喷雾效果先变差后变好;Y型喷头较T型和I型喷头喷雾均匀性差,而T型与I型喷头喷雾均匀性相当;通过正交实验验证了优化结果的可靠性,对于无人机喷雾性能影响,喷雾高度对喷雾性能影响最明显(51.6%),喷雾下压风场的影响次之(26.7%),再次是喷头类型(18.7%),无人机喷雾性能最佳参数组合为:喷雾高度1.0m、喷雾下压风场为75%电机油门比、I型喷头、此组合的无人机喷雾均匀变异系数为39.3%,喷晒效果最佳。     

新型细水雾灭火喷头的研制

为了解决细水雾喷头喷雾保护半径小的问题，研制了一种新型细水雾灭火喷头。该喷头由一个喷头壳体、连接体以及多个喷嘴组成。在CFD仿真中，将两级雾化喷嘴的速度场和水体积分数分布与单级雾化喷嘴的对应仿真结果分别进行对比，并优化了两级雾化喷嘴的结构参数。试验测量了雾滴直径、喷雾密度分布并和仿真结果进行对比验证。介绍了细水雾灭火试验的装置和测温方法并采用研制的喷头进行了细水雾灭火试验。研究表明，该喷头具有2m的喷雾保护半径，采用该喷头产生的细水雾具有高效的灭火能力,在消防领域具有实用价值。     

磨料水射流仿真分析与试验研究

为有效保持油田的稳产增产,磨料水射流技术逐渐被应用于油田生产。磨料水射流切割利用高速混砂液体的射流来完成切割作业,具有安全、多能、环保、便捷、高效的特点。本文对前混式磨料水射流切割的喷嘴结构进行了优化设计计算,采用计算流体力学的方法,利用CFD仿真软件,对不同喷嘴类型﹑喷嘴长度和不同锥角角度的喷头的工作情况进行数值模拟和仿真。对仿真结果进行分析并对不同喷嘴进行试验测试,得出了较好的锥直形喷嘴结构,为高效率与较好切割效果喷嘴的研制提供了依据。借助数学软件,对锥直形喷嘴的工作参数进行验证,得到切割深度与靶距、横移速度、压力的规律,证明仿真结果的准确性。     

车载纳米TiO2装备喷洒均匀度计算模拟

根据纳米TiO2的特性,在全路况车上设计装备纳米TiO2喷洒装备,并在4种车速下对平面喷洒量进行数值计算模拟,利用Delaunay三角剖分法和MATLAB科学计算软件,对平面上纳米TiO2喷洒点的分布均匀度,通过三次样条多次插值计算,将喷头的喷洒点分布数据转换为网格型。对喷头的方形组合喷洒特性情况进行理论分析,结果表明在喷洒面积相同情况下,全路况车速为2.0m/s(7.2km/h)时,正方形组合布置喷洒点的数据分布较为均匀。     

沥青洒布车喷嘴雾化特性数值模拟及参数优化

针对沥青洒布车横向洒布不均匀现象,对喷嘴的结构参数进行优化,以改善沥青洒布过程中的雾化质量。基于正交试验原理设计以喷嘴半球直径、切槽深度、切槽角为优化参数,以索特尔平均直径D₃₂及分布均匀性指数N为雾化特性指标的仿真方案。将VOF(Volume of Fluid)方法与DPM (Discrete Phase Model)方法进行耦合,通过VOF-to-DPM方法对喷嘴的试验方案进行仿真分析,并结合响应面法建立回归模型,优化求解获得最佳参数组合。结果表明:喷嘴的半球直径、切槽深度、切槽角对雾化特性有显著影响,且半球直径与切槽角之间存在显著的交互作用;喷嘴优化后在雾化质量上有显著提升,D₃₂减小了25.26%,N增加了10.27%。     

多旋翼无人机增稳云台的优化设计

针对现有无人机增稳云台在通用性、结构稳定性等方面存在的问题,优化设计了一种能够兼容大多数无人机的多旋翼无人机增稳云台。对现有无人机增稳云台的两种典型结构进行ANSYS软件仿真分析,通过改变减振球数量、分布位置和减振板外形,来进行优化设计,得到多旋翼无人机增稳云台。在ANSYS软件中对优化设计的多旋翼无人机增稳云台进行静力学与预应力模态分析,数据表明强度、刚度符合要求,并且具有良好的动态性能。     

人工模拟降雨系统设计

针对室内人工模拟降雨装置雨强调节困难且分布不均的问题,提出通过改变喷头型号、压力及空间布局研制出一套变雨强度降雨装置。首先介绍了整个人工模拟降雨系统的工作原理,然后采用仿真与实验相结合的方式分析单喷头降雨特性,并基于Matlab设计了降雨分布仿真软件,对喷头参数及空间布局进行计算分析、优化设计,提出了人工模拟降雨系统的最优配置方案,大大缩短了研制周期、提高了降雨性能。     

撞击式喷头的雾化仿真分析

针对撞击式雾化喷头,利用仿真软件FLUENT,对喷嘴的外部流场进行模拟仿真,并分析雾化参数对雾化性能的影响。模拟结果表明:水滴雾化区域形状成空心圆锥形结构;随喷嘴孔径的减小和压差的增大,雾化效果明显改善。研究结果为该喷头实际应用提供理论依据。     

植保无人机的研究与设计

随着无人机的大力发展,植保无人机作为无人机的一员,已大范围投入到农业生产中。植保无人机在执行喷洒操作时,会遇到药量不够而继续执行喷洒作业;另外当电量不足时而继续飞行喷洒作业带来坠机的危险。本文在原有植保无人机基础上,对这两个问题做了改善,使得植保无人机能更好更安全地为农业服务。     

FDM型3D打印机喷头温度场仿真

FDM型3D打印机通过熔融沉积的方式打印成型,打印过程中喷头部分的温度场受结构设计和冷却系统影响,在打印过程中易出现温度分布不均匀的现象,进而出现堵料问题,影响打印过程正常进行。利用CAE温度场仿真软件对FDM型3D打印机喷头三维模型进行温度场仿真,得出3D打印机喷头加热块、喷嘴以及喉管和散热铝块的温度场分布。根据温度场仿真结果,为喷头冷却系统的设计和优化提供理论依据,进而提高FDM型3D打印机的打印连续性、效率以及打印工件的表面质量。     

喷气织机辅助喷嘴的气流场仿真

辅助喷嘴是喷气织机引纬系统中的关键零部件,基于Fluent进行辅助喷嘴气流场仿真,分析不同型号辅助喷嘴的性能。通过Solidworks建立不同喷孔分布辅助喷嘴的结构模型,通过Fluent软件对不同类型辅助喷嘴的气流场进行仿真,对3种不同的喷孔排布的辅助喷嘴的最大出口速度、耗气量、射流中心线上的速度衰减及综合指标K进行仿真量化评价。仿真结果表明：三种类型辅助喷嘴的耗气量基本相同,2KB2型辅助喷嘴的最大出口速度为431.5m/s相比于2KA2型提高了1.26%;2KB2的综合指标K值较2KA2和2KC2型分别提升了7.31%和2.27%,因此,2KB2型辅助喷嘴具有较好的性能;不规则圆孔的孔口形式相较于等大圆孔可以提升辅助喷嘴的性能。     

美通筑机LMT5255GLQW型含砂雾封层洒布车

<正>产品亮点喷头多层过滤,喷洒质量更高。LMT5255GLQW含砂雾封层洒布车是美通筑机与国外先进企业(美国凤凰)合作研发的产品。该机液压泵、沥青泵等主要配置均采用性能最佳的部件。喷洒喷头采用多层过滤方式,保证喷洒质量。配置活塞式沥青泵,沥青通过性好,喷洒压力大。整车控制程序设置在后操作平台,确保操作人员能够根据施工状况进行调整。每个喷嘴可单独控制,洒布宽度可任意调节。     

典型滑阀节流槽的优化设计

基于Fluent流场仿真分析软件,对单U形、斜U形、V形、2U形、3U形及U+V形节流槽在定压差条件下的阀口开度 流量特性开展了仿真研究,通过拟合分析获得了六种典型节流槽的仿真流量特性,以及六种典型节流槽的识别方法,并通过试验验证了仿真分析的可信性。结合上述研究,建立典型节流槽数据库,运用MABLAT中GUI模块,研发出了基于粒子群算法的节流槽优化设计软件。通过对不同节流槽优化效果的检验,验证了研发的节流槽优化设计软件的有效性。     

Fuzzy-PID的防冻液喷洒装置喷头稳定性研究

车载移动式防冻液喷洒装置在喷洒过程中,复合的喷洒动作对其末端件喷头的稳定性有较大影响。为改善喷头的稳定,设计了Fuzzy-PID控制器,并以Fuzzy-PID为控制策略进行了ADAMS/MATLAB的联合仿真分析。用喷头在竖直方向上的振动位移来衡量喷头的稳定性。将喷头在竖直方向上的振动位移偏差和位移偏差变化率作为输入,通过模糊控制器输出后在线调整PID控制器的三个参数KP、KI、KD,使喷头能适应复杂多变的工况条件。仿真结果表明,Fuzzy-PID控制器能明显地改善喷头的稳定性,与传统PID控制器相比,控制品质更高。最后通过试验验证了仿真方法的可行性。     

切槽加工刀片的有限元仿真与分析

首先以三维软件Unigraphics NX 6.0为开发平台,运用其强大的造型技术对切槽加工刀片进行了建模,其次,利用Advant Edge FEM仿真软件对切槽加工刀片对钢质凸轮轴毛坯的切槽过程进行了仿真分析,选取切削温度T和切削力F作为试验指标,通过正交试验和极差分析法,为切槽加工推荐科学的切削参数,并通过Mises等效应力分析,说明切槽加工刀片仿真模型的合理性。     

植保无人机施药技术研究现状与展望

随着科技的发展,我国农业生产都趋向机械化,植保无人机喷洒技术开始崛起,它们具备安全高效、节约药量和水量、适应性好、防治效果好等优势,因而深受广大农民朋友的喜爱。本文剖析了植保无人机施药技术的应用优势,分析了植保无人机施药技术的研究现状,梳理了植保无人机施药技术研究进展,归纳总结出未来植保无人机施药技术发展趋势。     

单颗粒质谱仪进样装置的设计与模拟

目前,广泛采用空气动力学透镜 喷嘴作为单颗粒质谱仪的进样装置。针对大气环境污染物PM2.5的研究需要,对单颗粒质谱仪进样装置中空气动力学透镜 喷嘴（聚焦颗粒的空气动力学直径在0.3~3 μm范围内）进行优化设计,并选用Fluent软件对颗粒运动进行数值模拟。仿真结果表明：优化设计的进样装置对粒径0.3~3 μm范围的颗粒聚焦效果较好,在距离装置出口24 cm处的颗粒束宽在0.03 mm以内。因此,优化设计的进样装置能满足单颗粒质谱仪对PM2.5颗粒进样聚焦的要求。