葡萄園噴霧機螺旋風(fēng)罩設(shè)計與試驗*

袁野，秦禎, 2，李建平，楊欣，馮曉靜

(1. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院，河北保定，071001； 2. 山東精工電源科技有限公司，山東棗莊，277800)

0 引言

據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，自2010年起，我國成為葡萄產(chǎn)量第一大國，截止2018年末，葡萄產(chǎn)量為13 667 kt[1]。葡萄園植保作業(yè)控制病蟲害是提高葡萄園產(chǎn)量的主要措施，但目前我國葡萄園農(nóng)藥利用率不高，為提高葡萄園產(chǎn)量、節(jié)省施藥成本，如何提高葡萄園植保噴霧作業(yè)的效率和質(zhì)量成為關(guān)鍵因素[2-3]。

風(fēng)送式噴霧機通過風(fēng)機吹出的氣流進一步霧化噴霧機噴頭噴出的液滴，在導(dǎo)流裝置風(fēng)場的作用下從出風(fēng)口輸送至葡萄藤冠層，實現(xiàn)均勻施藥的目的。由于風(fēng)送式噴霧機霧滴均勻度、穿透性較高，風(fēng)送式噴霧機農(nóng)藥利用率可達30%～40%，超過普通淋洗式10%～20%，風(fēng)送式噴霧機應(yīng)用越來越廣泛，而風(fēng)送式噴霧機的導(dǎo)流裝置直接決定施藥效果的好壞[4]。

目前，國內(nèi)外針對噴霧機導(dǎo)流裝置的研究主要以應(yīng)用CFD流場仿真為主。2006年，彭小勇等[5]提出在相同排風(fēng)量下環(huán)形風(fēng)罩口周邊下方風(fēng)速大于傘形風(fēng)口的觀點，并運用CFD試驗驗證。2011年，劉美雪等[6]運用減小出口尺寸、增加出口間距并安裝導(dǎo)流板的方法，實現(xiàn)了減小風(fēng)筒內(nèi)外流場風(fēng)速變異系數(shù)的要求。2013年，Pergher等[7]提出在出風(fēng)口利用導(dǎo)流板阻止多余的噴霧擴散以回收藥液，并通過田間試驗驗證回收的藥液對霧滴均勻度、沉積率的影響較小。2015年，Salcedo等[8]對搭建二維氣流場CFD模型進行研究并用三種湍流應(yīng)力模型試驗驗證。2018年，周杰等[9]通過搭建風(fēng)送試驗系統(tǒng)平臺，驗證了導(dǎo)流錐對氣流分布均勻性和流速的影響。2020年，宋雷潔等[10]通過優(yōu)化導(dǎo)流板分布和入口風(fēng)速，增強了頂部氣流，解決了不同高度冠層下著藥不均勻的問題。2021年，張俊雄等[11]通過優(yōu)化導(dǎo)流板形狀參數(shù)增大了氣流場流速，提高了風(fēng)送式噴霧機氣流對果樹冠層的穿透能力。

針對風(fēng)送式噴霧機出風(fēng)口設(shè)計了一種螺旋風(fēng)罩，經(jīng)CFD流體仿真對比不同結(jié)構(gòu)下流場云圖，觀察并分析選擇最佳結(jié)構(gòu)，通過室內(nèi)噴霧試驗進行優(yōu)化設(shè)計，驗證風(fēng)罩結(jié)構(gòu)的有效性，分析霧滴均勻度的影響因子并選取最佳作業(yè)參數(shù)。

1 風(fēng)罩結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)

1.1 風(fēng)罩設(shè)計及工作原理

葡萄葉片寬大，葉幕繁雜密集，取樣位置越深，霧滴穿透比越小，冠后漂移率越低，而導(dǎo)流裝置的出風(fēng)性能和穿透性能對冠后漂移率有直接影響[12]。霧滴的冠后藥液附著率較低，提高冠后藥液附著對提高藥液利用率有顯著作用

葡萄園風(fēng)送式噴霧機的螺旋風(fēng)罩以適應(yīng)自然風(fēng)的干擾為前提，依據(jù)螺旋風(fēng)抵抗自然風(fēng)保持風(fēng)場穩(wěn)定性的能力強于直流風(fēng)，運用螺旋風(fēng)風(fēng)送藥液霧滴。通過風(fēng)罩內(nèi)部的液體噴頭噴灑霧化液滴，在螺旋風(fēng)撞擊作用下進一步霧化后，隨螺旋風(fēng)曲線運動和離心作用進一步提高風(fēng)場的霧滴均勻度，在風(fēng)罩出風(fēng)口風(fēng)場的風(fēng)力作用下輸送至葡萄藤冠層后，由螺旋風(fēng)的強擾動性增大冠層葉片間隙，風(fēng)場中的霧滴接觸內(nèi)部葉片和葉片背部的概率增大，提高了冠后漂移率和冠后藥液附著率，減小了霧滴附著在內(nèi)外葉片的差值，防止了因冠后施藥較少而重復(fù)噴藥的情況，實現(xiàn)提高藥液的利用率的要求。

因本文設(shè)計螺旋風(fēng)罩，為保障噴霧均勻，采用噴霧角為80°的空心圓錐噴頭，安裝在進風(fēng)口側(cè)內(nèi)部。根據(jù)葡萄園種植模式調(diào)研，華北地區(qū)行距一般在2～3 m，株距為0.8～1.5 m，葡萄植株高1.8～2.5 m，冠層厚度1.5～2 m[13]。結(jié)合葡萄種植特點，風(fēng)送式噴霧機采用塔型作為螺旋風(fēng)罩的搭載目標(biāo)機型，塔型噴霧機裝有多個出風(fēng)口進行噴霧，根據(jù)市面機型調(diào)研，一側(cè)至少有4個出風(fēng)口才可將不同樹齡的葡萄藤覆蓋[14-15]。為模擬螺旋風(fēng)罩安裝在塔型噴霧機出風(fēng)口位置的工況，采用離心式風(fēng)機提供風(fēng)力，單一風(fēng)罩內(nèi)部安裝1個空心圓錐噴頭即可滿足需求，依據(jù)替換原則、自然風(fēng)強度和有效距離的要求，選擇風(fēng)機風(fēng)量為0.22 m3/s和螺旋風(fēng)罩出風(fēng)口速度為10.8 m/s，即螺旋風(fēng)罩風(fēng)量為0.22 m3/s[16]。

為達到出風(fēng)穩(wěn)定效果，螺旋風(fēng)罩采用等直徑圓筒，進風(fēng)口為圓環(huán)形，出風(fēng)口形狀為圓形，內(nèi)部螺旋擋板按照圓形陣列安裝在風(fēng)罩內(nèi)。螺旋風(fēng)罩二維結(jié)構(gòu)如圖1所示，R1、R2、R3、R4分別為出風(fēng)口半徑、進風(fēng)口內(nèi)圓擋板半徑、進風(fēng)口外圓半徑和螺旋擋板半徑。螺旋風(fēng)罩進風(fēng)口外圓半徑R3=0.1 m，內(nèi)圓擋板半徑R2=0.09 m，出風(fēng)口半徑R1=0.08 m，螺旋擋板半徑R4=0.1 m，風(fēng)罩高度為0.07 mm，螺旋擋板數(shù)為4個，運用SolidWorks建模，螺旋風(fēng)罩結(jié)三維結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖1 螺旋風(fēng)罩結(jié)構(gòu)二維圖Fig. 1 Two-dimensional drawing of spiral air duct structure

圖2 螺旋風(fēng)罩剖面三維效果圖Fig. 2 3D rendering of spiral wind hood section1.出風(fēng)口 2.進風(fēng)口 3.進風(fēng)口擋板 4.螺旋擋板

1.2 螺旋風(fēng)擋板的設(shè)計

螺旋擋板作為形成螺旋風(fēng)的關(guān)鍵部件，采用4個螺旋擋板作為導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，4個螺旋擋板按等角度圓周排列。由于4個螺旋擋板相同，擋板安裝角度、位置作為關(guān)鍵參數(shù)對形成螺旋風(fēng)有較大影響，針對螺旋擋板進行安裝定位分析，以上視圖俯視擋板安裝面，如圖3(a)所示，將原點視作螺旋風(fēng)罩擋板安裝圓面的圓心，以原點為圓心作1/4圓弧即為AB，將A點作為定點逆時針旋轉(zhuǎn)AB一定角度后分別得到AC、AD、AE，此逆時針旋轉(zhuǎn)角即為內(nèi)擋板安裝角，圓弧AB、AC、AD、AE即為不同安裝角度的內(nèi)檔板。在圖3(b)中，設(shè)旋轉(zhuǎn)角為α，圓弧AB、AC的半徑均為R，圓弧AC由圓弧AB逆時針旋轉(zhuǎn)α得到，由O1向縱軸作垂線得D(0，R-Rcosα)，圓弧AB的圓心坐標(biāo)為原點O(0，0)，在直角三角形ADO1中，點O1坐標(biāo)可表示為O1(Rsinα，R-Rcosα)，直角坐標(biāo)系下，圓弧的軌跡方程可表示為式(1)。

(a) 內(nèi)擋板安裝角度示意圖

(b) 內(nèi)擋板坐標(biāo)示意圖 圖3 螺旋擋板角度關(guān)系圖Fig. 3 Angle relationship diagram of spiral baffle

(x-Rsinα)2+(y-Rcosα)2=R2

(1)

通過極坐標(biāo)公式與直角坐標(biāo)的換算，利用式(2)對式(1)進行計算得出式(3)。

(2)

(3)

式中：α——擋板安裝角，(°)；

Θ——極坐標(biāo)圓心角，(°)；

R——半徑，m。

螺旋風(fēng)形成條件，選擇擋板安裝角度為20°、30°、40°的三個螺旋擋板作為試驗設(shè)計方案。

2 風(fēng)罩流體仿真

2.1 仿真模型的建立

為了揭示風(fēng)罩在不同擋板角度下的流體分布規(guī)律，采用Fluent對螺旋風(fēng)罩的氣流流場進行仿真分析。

通過Solidworks對風(fēng)罩建立三維模型，在出風(fēng)口附近設(shè)置半徑110 mm、長度100 mm的圓柱作為流場域，運用Fluent進行流場仿真，使用軟件自動劃分網(wǎng)格，網(wǎng)格大小為5 mm，進風(fēng)口設(shè)置“Inlet”，出風(fēng)口設(shè)置“Outlet”，風(fēng)罩外殼及內(nèi)擋板設(shè)置為“Wall”，取進風(fēng)口至出風(fēng)口方向為正，風(fēng)速設(shè)置為30 m/s，分別對擋板安裝角度為20°、30°、40°的流場進行仿真分析。

2.2 仿真結(jié)果及螺旋風(fēng)狀態(tài)分析

根據(jù)仿真得到風(fēng)罩內(nèi)部、出風(fēng)口處、距離出風(fēng)口100 mm處擋板安裝角度為20°、30°、40°的氣流云圖，如圖4～圖6所示。

根據(jù)圖4～圖6，螺旋風(fēng)罩內(nèi)擋板安裝角為20°時，流體從內(nèi)部截面經(jīng)出風(fēng)口到達距出風(fēng)口100 mm的過程中，三個位置的最高風(fēng)速均為29.6 m/s；安裝角為30°時，三個位置的最高風(fēng)速均為24.8 m/s；安裝角為40°時，三個位置的最高風(fēng)速均為26.8 m/s。

為研究內(nèi)擋板安裝角度對流體形成螺旋狀態(tài)的作用，觀察不同風(fēng)速流體分布區(qū)域，螺旋風(fēng)特征表現(xiàn)為高風(fēng)速區(qū)域與低風(fēng)速區(qū)域分界線呈旋刀形。圖4表明，螺旋風(fēng)罩內(nèi)擋板安裝角度為20°的內(nèi)部流體螺旋狀態(tài)不明顯，高風(fēng)速區(qū)域處于擋板內(nèi)圈周邊呈圓環(huán)形，中心部風(fēng)速低，30°流體螺旋明顯，高風(fēng)速區(qū)域處于擋板內(nèi)圈周邊，受擋板約束呈旋刀形，中心部風(fēng)速低，40°流體螺旋明顯，高風(fēng)速區(qū)域處于中區(qū)部呈圓形，擋板內(nèi)圈周邊風(fēng)速略低呈旋刀形。由圖5可知，出風(fēng)口區(qū)域，擋板安裝角度20°存在擴散態(tài)勢的螺旋風(fēng)，30°和40°存在聚集態(tài)勢的螺旋風(fēng)，且隨著安裝角度的增加，同一截面處風(fēng)速有增加趨勢。由圖6可知，距離出風(fēng)口100 mm區(qū)域，安裝角20°時風(fēng)場失去螺旋風(fēng)特征，30°時風(fēng)場邊緣出現(xiàn)擴散態(tài)勢的發(fā)散風(fēng)場特征，中心區(qū)域聚集態(tài)勢的螺旋風(fēng)特征明顯，40°存在明顯聚集態(tài)勢的螺旋風(fēng)特征。

在流體仿真軟件中設(shè)置觀察面，觀察擋板不同安裝角度的流體軌跡圖，如圖7所示。結(jié)果表明：當(dāng)螺旋擋板安裝角度為20°時，流場流體軌跡呈現(xiàn)出發(fā)散趨勢，且螺旋狀態(tài)不明顯，高流速線明顯少于30°和40°。而安裝角為40°時，流體軌跡未出現(xiàn)發(fā)散，但是在流體中心，流體軌跡雜亂，出現(xiàn)湍流現(xiàn)象，造成了流速和能量的損耗，風(fēng)筒外流體速度較為集中，速度矢量圖在流場外呈現(xiàn)出速度混亂，不利于攜帶霧滴到靶標(biāo)位置。

只有擋板安裝角為30°的流體軌跡線均勻，螺旋狀態(tài)良好，有利于流體對霧滴的二次霧化。既沒有明顯擴散，也沒有出現(xiàn)螺旋軌跡的混亂，有利于流體攜帶霧滴在空中的運動。

(a) 20°

(b) 30°

(c) 40° 圖4 螺旋風(fēng)筒內(nèi)部截面氣流云圖Fig. 4 Cloud chart of spiral wind of different baffle angle in the hood

從螺旋風(fēng)筒縱剖面的速度矢量圖(圖8)可以看出，當(dāng)擋板角度為40°時，風(fēng)筒外流體速度較為集中，速度矢量圖在流場外呈現(xiàn)出速度混亂，不利于攜帶霧滴到靶標(biāo)位置；在20、30°外流場域中速度螺旋狀態(tài)明顯，有利于對霧滴的二次霧化。當(dāng)螺旋擋板角度為20°，距離出口100 mm時，速度矢量圖可以看出，流體速度較小，且流體已經(jīng)呈現(xiàn)出發(fā)散趨勢，而30°速度相對于集中，流體速度較20°大。

綜上，內(nèi)擋板角度為30°的螺旋風(fēng)罩下的流場流速較高且滿足要求、沒有出現(xiàn)湍流現(xiàn)象，有利于提高霧化液滴的均勻性，在100 mm處仍有聚集態(tài)勢的螺旋風(fēng)特征。仿真結(jié)果同時證明，直流風(fēng)流體從螺旋風(fēng)罩的圓環(huán)形入口進入后，成功在風(fēng)罩和內(nèi)擋板的約束下改變流體運動方向為目標(biāo)出口中心，并聚集形成螺旋風(fēng)，內(nèi)擋板角度對螺旋風(fēng)質(zhì)量存在影響，選取內(nèi)擋板角度為30°，滿足設(shè)計要求。

(a) 20°

(b) 30°

(c) 40° 圖5 出風(fēng)口處截面氣流云圖Fig. 5 Cloud chart of spiral wind of different baffle angle at the outlet

(a) 20°

(b) 30°

(c) 40° 圖6 距出風(fēng)口100 mm處截面氣流云圖Fig. 6 Cloud chart of spiral wind of different baffle angle at the section 100mm from the outlet

(a)20°

(b) 30°

(c) 40° 圖7 100 mm處截面流場域流線圖Fig. 7 Streamline diagram of the end flow field

(a) 20°

(b) 30°

(c) 40° 圖8 螺旋風(fēng)罩剖面速度矢量圖Fig. 8 Spiral air duct speed vector

3 霧滴均勻度試驗分析

本螺旋風(fēng)罩為滿足噴藥的過程中節(jié)省藥液的要求，通過螺旋風(fēng)的流體螺旋運動，相比直流風(fēng)送霧滴，增大了風(fēng)場內(nèi)流體與霧滴的接觸距離，流體間的相互摩擦進一步撞擊、擊碎霧滴，提高了霧滴均勻度，藥液均勻度越高，越能改善因施藥不均勻?qū)е碌摹奥﹪姾笱a噴”的狀況。

為驗證風(fēng)罩螺旋風(fēng)對噴霧均勻度的影響，文章可基于室內(nèi)噴霧試驗進行風(fēng)罩噴霧三因素三水平試驗，測試有無螺旋風(fēng)、噴頭孔徑、噴頭壓力對噴霧均勻性的影響[17]。

3.1 風(fēng)罩噴霧試驗設(shè)計

試驗使用的儀器設(shè)備有噴霧試驗臺、Winner 318 B型馬爾文激光粒度分析儀、沈力風(fēng)機DF-3、半徑為105 mm透明圓柱風(fēng)管通道和半徑為105 mm風(fēng)罩、噴霧角為80°空的心圓錐噴頭，如圖9所示。為控制試驗環(huán)境因素的影響進行室內(nèi)噴霧試驗，經(jīng)測量，室溫為20℃，無自然風(fēng)，濕度為69%。

根據(jù)GB/T 20183.1—2006/ISO5682—1:1996標(biāo)準(zhǔn)進行試驗，霧滴噴霧均勻度采用擴散比DR表達，擴散比為霧滴的數(shù)量中徑與體積中徑的比值。

(4)

(5)

式中：di——第i個霧滴直徑，μm；

Ni——直徑為di的霧滴個數(shù)，個。

DR的值越接近于1，表明霧滴霧化效果越好，霧滴分布越集中，理想環(huán)境狀態(tài)下，只有霧滴全部集中于一點時，DR的值才能為1。許童羽等[18-19]研究表明，當(dāng)DR在0.67～1時，可認為霧滴均勻性較好，可以用于果樹噴霧作業(yè)，當(dāng)DR<0.67時，認為霧滴均勻性差，霧滴分散嚴重，并不適用于果園作業(yè)。

(a) 試驗平臺圖

(b) 試驗過程 圖9 試驗平臺實物圖Fig. 9 Physical map of test platform1.噴霧試驗臺 2.霧滴粒度測試儀 3.DF-3風(fēng)機 4.螺旋風(fēng)筒 5.透明鋼絲風(fēng)管

3.2 風(fēng)罩噴霧正交試驗及結(jié)果

現(xiàn)假設(shè)在無風(fēng)條件下為-1，螺旋風(fēng)狀態(tài)下為0，有風(fēng)但無螺旋風(fēng)狀態(tài)下為1。參考農(nóng)業(yè)噴霧農(nóng)藝要求和文獻，噴霧壓力選取0.2 MPa、0.3 MPa、0.4 MPa三個水平，噴頭孔徑選取0.8 mm、1.0 mm、1.2 mm三個水平[20]。按照正交試驗表設(shè)計如表1所示。

現(xiàn)假設(shè)在無風(fēng)條件下為-1，螺旋風(fēng)狀態(tài)下為0，有風(fēng)但無螺旋風(fēng)狀態(tài)下為1。參考農(nóng)業(yè)噴霧農(nóng)藝要求和文獻，噴霧壓力選取0.2 MPa、0.3 MPa、0.4 MPa三個水平，噴頭孔徑選取0.8 mm、1.0 mm、1.2 mm三個水平[20]。按照正交試驗表設(shè)計如表1所示。

表1 因素水平表Tab. 1 Factor level Table

三因素三水平的風(fēng)罩噴霧正交試驗的霧滴擴散比DR結(jié)果如表2所示。

表2 噴霧均勻性試驗結(jié)果Tab. 2 Spray uniformity test results

根據(jù)直觀試驗結(jié)果，DR值越大，霧滴均勻度越好，試驗2效果最好，試驗3效果最差。為選擇最佳工作參數(shù)，驗證使用螺旋風(fēng)對提高霧滴均勻度的作用，并研究噴頭孔徑和噴頭壓力參數(shù)對霧滴均勻度的影響大小，對試驗結(jié)果進一步分析。

3.3 試驗結(jié)果分析

為了解有無螺旋風(fēng)、噴頭孔徑、噴頭壓力三個因素對霧滴均勻度的影響主次順序，驗證有無螺旋風(fēng)對霧滴均勻度的影響大小，將正交試驗結(jié)果導(dǎo)入至Design-Expert進行方差分析。

表3 霧滴均勻度試驗方差分析表Tab. 3 Table of variance analysis of fog drop uniformity test

根據(jù)Design-Expert進行方差分析得到，響應(yīng)值ε的標(biāo)準(zhǔn)差為0.014，平均值為0.62，變異系數(shù)為2.22，R2為0.995 5。霧滴均勻性變異系數(shù)各參數(shù)之間回歸方程為

y=0.78+0.063A-0.021B-0.019C-

0.22AB-0.019AC+0.033BC-

0.019A2-0.034B2-0.054C2

(7)

根據(jù)Design-Exper方差分析結(jié)果，模型總體極顯著(p<0.01)，而該模型中失擬項的p值為0.390 2，顯著性大于0.05，失擬項不顯著，擬合程度高。

根據(jù)方差分析結(jié)果，對噴霧均勻性的影響中，由于A、BC、A2、C2極顯著，B、C、AC、AB、B2顯著，顯著影響順序為A>B>C。

根據(jù)式(7)，繪制各因素響應(yīng)曲面，其響應(yīng)曲面如圖10所示。

根據(jù)圖10(a)可知，噴霧壓力恒定為0.3 MPa時，擴散比隨噴頭孔徑的增大先增大后減小，擴散比在有螺旋風(fēng)狀態(tài)時比無風(fēng)狀態(tài)和有直流風(fēng)狀態(tài)時大，有螺旋風(fēng)狀態(tài)下霧滴擴散比最大，當(dāng)無風(fēng)狀態(tài)和有風(fēng)且非螺旋風(fēng)狀態(tài)下霧滴擴散比要比螺旋風(fēng)狀態(tài)下小。當(dāng)噴霧孔徑為0.9～1.1 mm，有螺旋風(fēng)時，霧滴均勻性擴散比最優(yōu)；根據(jù)圖10(b)可知，螺旋風(fēng)狀態(tài)下時，擴散比隨噴霧壓力的增大先增大后減小，擴散比隨噴頭孔徑的增大先增大后減小，當(dāng)噴頭孔徑為0.9～1.1 mm，壓力為0.25～0.35 MPa時，霧滴均勻性擴散比最優(yōu)；根據(jù)圖10(c)可知，噴頭孔徑為1.0 mm時，擴散比在有螺旋風(fēng)狀態(tài)下比無風(fēng)狀態(tài)和直流風(fēng)狀態(tài)時大，擴散比隨噴頭孔徑的增大先增大后減小。由此可得，在有螺旋風(fēng)狀態(tài)下，擴散比更大，霧滴均勻性更好，并且有螺旋風(fēng)對霧滴均勻度的影響程度大于噴霧壓力和噴頭孔徑。綜上，有螺旋風(fēng)輔助時，噴頭孔徑為0.9～1.1 mm，壓力為0.28～0.32 MPa時，霧滴均勻性擴散比最優(yōu)，結(jié)合試驗號2，在有螺旋風(fēng)時、噴霧壓力為0.3 MPa、噴霧孔徑為1.0 mm時，擴散比最佳為0.783 6，即霧滴均勻性最好，大于果園噴霧霧滴均勻性的擴散比標(biāo)準(zhǔn)0.65。

(a) 噴頭孔徑與風(fēng)罩狀態(tài)

(b) 噴霧壓力與噴頭孔徑

(c) 噴霧壓力與風(fēng)罩狀態(tài) 圖10 因素交互作用的響應(yīng)曲面圖Fig. 10 Response surface diagram of factor interaction

4 結(jié)論

1) 針對葡萄園施藥冠層內(nèi)部和葉片背面藥液附著率低的問題，提出運用螺旋風(fēng)強擾動性來增加藥液附著率的方式，設(shè)計了一種螺旋風(fēng)風(fēng)罩，運用Solidworks軟件建立螺旋風(fēng)罩的三維模型，導(dǎo)入到Fluent進行流體仿真，根據(jù)螺旋風(fēng)場的有效距離和螺旋風(fēng)場聚集效應(yīng)選取螺旋風(fēng)罩內(nèi)擋板的安裝角度為30°，實現(xiàn)了螺旋風(fēng)罩螺旋風(fēng)場聚集效應(yīng)強和有效距離遠的要求。

2) 進行風(fēng)罩噴霧正交試驗，根據(jù)Design-Expert對試驗結(jié)果分析，結(jié)果表明：擴散比的影響因素主次順序依次為：風(fēng)罩狀態(tài)、噴霧孔徑、噴霧壓力；有螺旋風(fēng)輔助時，噴頭孔徑為0.9～1.1 mm，壓力為0.28～0.32 MPa 時，霧滴均勻性擴散比最優(yōu)；有螺旋風(fēng)時、噴霧壓力為0.3 MPa、噴頭孔徑為1.0 mm，擴散比最佳為0.783 6，即霧滴均勻性最好，最有利于節(jié)省藥液提高葉片附著率。研究結(jié)果對螺旋風(fēng)送施藥提高藥液霧滴均勻度的影響因素分析提供了理論依據(jù)，為螺旋風(fēng)導(dǎo)流裝置的進一步優(yōu)化設(shè)計提供了參考。