液滴撞击大豆叶片表面研究

摘要

为提高大豆植保机械施药过程中的农药利用率,本文通过观察大豆叶片表面特征,分析大豆叶片生物性状,测量液滴在大豆叶片表面的接触角,测试大豆叶片表面的粘附性,进一步利用高速摄像机记录单液滴撞击大豆叶片过程。结果表明,液滴撞击的动态压力会使得液滴嵌入叶表结构当中,毛状结构亦能刺透并使液滴破裂,影响液滴撞击过程的破碎规律。随着液滴撞击速度的增加,液滴粒径大小为2. 25 mm时,液滴铺展直径表现为先增加后减少,其中撞击速度1. 34 m·s^(-1)时,撞击We数55. 57,最大铺展直径为3. 94 mm,当撞击速度≥1. 03 m·s^(-1)时液滴出现破碎喷溅,随着撞击速度增加液滴破碎、喷溅、弹离叶片表面的数量迅速增加,当撞击We数> 32. 83时液滴撞击过程中出现不同程度的破碎、喷溅,当撞击We数<32. 83时液滴未出现破碎现象。改变粒径大小,随着粒径增大液滴铺展直径随之增加,当液滴粒径<2. 19 mm时液滴撞击叶片表面后出现反弹,当液滴≥2. 19 mm时液滴撞击过程有反弹趋势,但是撞击动能不足、叶片高粘附性等因素影响,液滴未弹离叶片表面。因此,当撞击速度在1. 34 m·s^(-1),粒径2. 19 mm时达到最佳值。