環(huán)保型農(nóng)用靜電噴霧器的設計與研究.pdf

1、靜電噴霧技術是降低藥液漂移、減少農(nóng)藥對環(huán)境污染的有效手段，是高效低污染農(nóng)藥噴灑技術發(fā)展的新方向。基于對國內(nèi)外靜電噴霧發(fā)展狀況得知，因靜電霧化技術相當復雜，故較成熟靜電霧化理論分析還沒有成型。
　　靜電噴霧是通過荷電來改善霧化質(zhì)量的噴霧技術。本文對靜電噴霧液滴的二次霧化破裂機理進行了建模分析。靜電霧化改善霧化質(zhì)量的過程，是電場力和液體的表面張力競爭的結(jié)果，得到了荷電液滴破裂的邊界條件。靜電場對荷電霧滴的輸送和沉積有重要的影響，故靜電

2、霧化具有獨特的優(yōu)勢，其能夠阻止霧滴的凝聚，使霧滴射流能夠為電場力而控制。
　　分析霧滴荷電機理。感應荷電技術在靜電霧化中被廣泛應用，本文主要研究感應荷電。電極的類型和參數(shù)決定著高壓電場，故建立感應荷電的電學模型，并且基于該模型的場強和荷質(zhì)比公式被導出。分析電極結(jié)構(gòu)參數(shù)對荷電效果的影響，為靜電電極的結(jié)構(gòu)設計提供理論依據(jù)，為霧滴荷質(zhì)比試驗論證提供參考。理論分析和仿真結(jié)果表明，荷電量隨充電電壓的升高呈線性增加;隨感應環(huán)狀電極半徑的增大而

3、減弱。
　　電極的空間電場對霧滴的輸運和沉積影響顯著。建立了環(huán)狀感應電極空間電場的數(shù)學模型。并基于該模型的基礎上，根據(jù)電極的邊界條件，對靜電感應環(huán)的電場方程進行了變化和推導，得到電場的解析解。利用Matlab軟件，求得數(shù)值解和得到電場的分布圖。仿真結(jié)果得出：在荷電霧滴從電極輸運到靶標的程中，在電極附近電場起主導作用；在標靶附近電場衰減的幾乎不再起作用。
　　設計靜電噴霧中的直流高壓發(fā)生器。通過對不同的DC/DC變換器進行分析

4、，提出系統(tǒng)的整體方案。本文設計BOOST電路加推挽DC/DC變換器和倍壓整流的方案。對BOOST電路進行了詳細設計與分析。推挽DC/DC變換器的SG3525功率管驅(qū)動電路等解決方案合理設計。整個設計過程中，根據(jù)設計參數(shù)進行Saber仿真，并且研究了各種工況下的系統(tǒng)特性，分析仿真結(jié)果后得出結(jié)論：在負載較大的正常工況下，輸出特性良好；而負載較小時，輸出電壓迅速降低。這樣的特性正是靜電噴霧進行自我保護調(diào)節(jié)所需要的。直流高壓發(fā)生器，在許多領域的