题目：转笼喷头结构设计及性能试验

[摘要]: 在农林业生产过程中，病虫害对于生产的效率和质量有着非常大的消极影响。在多种病虫害防治的方法中，使用农药的化学防治法应用相当广泛。农药防治作用快，效果好，使用方便，能在短期内消灭或控制大量发生的病虫害，不受地区季节性限制，是防治病虫害的重要手段。但是在实际操作过程中，农药大量投入带来的使用效率低，污染农作物及周边环境等副作用成为了令人们头疼的问题。而航空喷雾、离心雾化技术的使用可以在很大程度上改善这一问题。其中，离心雾化喷头主要有转笼式和转盘式，二者皆有广泛应用。

关键词：航空喷雾 离心雾化 转笼式离心雾化

课题研究目的和意义

在农林业生产过程中，病虫害的防治是一项必不可少的环节。病虫害对于作物的产量和质量都有着很大的影响。科学的病虫害防治方法可以有效降低其对于农林业带来的损失，提高产业的经济效益。

农药被广泛应用于农业病虫害防治之中，是一种重要的化学防治手段。中国的农药使用量居世界首位，达170万t/a。农药在作物减灾防灾方面发挥了巨大的作用，但化学农药的使用不可避免地导致“3R”（即残留 residue，害物再猖獗 resurgence 和害物的抗药性 resistance），其对生物多样性和生态平衡的危害大多是不可逆转的，严重破坏了农林业可持续发展^[1]。目前，我国受农药污染的耕地面积高达1300～1600万hm²。精准施药技术是降低农药残留的有效手段^[2]。

本次毕业设计所研究的转笼喷头采用离心雾化的原理，拥有雾滴大小非常均匀，雾滴的大小容易调整，所需喷雾压力小，对生物农药活性的影响小的特点^[3]。可以有效改善农林业生产中农药利用率低，易对周边环境和人体造成伤害的状况。

转笼喷头多用于航空喷雾。航空喷雾的工作效率很高，可以在短时间内进行大面积的作业；同时，面对复杂多变的环境地貌，其在空中作业的特点就展现出了独特的优势，可以在许多地面机械难以进入的场所进行工作。

飞机喷雾作业环境比较复杂，影响的相关因数较多，在户外条件下影响因素较多，很难获得转笼喷头的雾化性能，为达到航空施药的最佳效果，本课题中基于轻型直升机设计可雾化效果较好的风力驱动转笼雾化喷头，旨在通过与实验室的激光粒度仪、PIV等先进雾滴测试装置相结合，进一步优化转笼喷头的雾化性能。

本课题设计风力驱动的转笼雾化喷头及测试系统，包括电驱动力、支撑装置、转笼雾化喷头、供液系统等主要部件，通过试验系统的激光粒度仪可以完成转笼大小、转速对雾化效果的影响研究，研究结果将分析影响因素并提出优化的建议，从而达到改善航空施药喷洒效果、提高航空作业安全水平及保护环境的目的，为我国航空喷雾的应用指导奠定基础。

2、 国内外研究现状

在农业生产中，生物灾害带来的损失非常巨大。具不完全统计，我国每年粮食作物发生生物灾害面积达3.6亿亩，每年损失粮食4000万吨，棉花损失率为24%左右，蔬菜和水果损失率为20%左右^[4]。由此可见，如何有效对这些生物灾害进行防治就显得尤为重要。面对大面积的作业对象，一个高效的作业方式可以提高这一地区农业生产的产量与质量，同时减低进行生物灾害防治的成本，而航空喷雾就可以担任这一角色。