面向8004扇形喷头的液固两相流数值模拟开题报告

1. 研究目的与意义

农业的有效利用率一直不高，我国农药的有效利用率仅为20%左右，因而，80%的农药就飘逸到大气，落入水体中，致使高效的化学农药使用效率低下，不仅浪费了大量的农药，还使大量的农药流失到非靶标环境中，造成人畜中毒，环境污染。所以，农药喷洒技术是科学使用农药的重要缓解，是化学防治的关键。液体农药的喷洒是化学农药的主要使用方式之一，而喷雾技术中的液体雾化是农药喷洒的关键环节。因此我们将利用FLUENT仿真软件对喷头内和雾化场中的液固两相进行数值模拟，分析在喷雾压力变化对液固两相的喷雾速度、雾量分布、雾滴尺寸等喷雾性能的影响，为保证施药时的生物农药活性，提高生物农药利用率和喷头设计提供参考。

2. 国内外研究现状分析

国内对喷嘴雾化特性的研究主要是实验研究和数值分析的方法。各类实验成功得出预测雾滴平均粒径的经验公式，研究了扇形喷头雾化过程中雾滴的运动特性，建立了可以比较准确的测量喷嘴雾化性能的试验台，以及喷雾压力对喷雾特性的各种影响等。在数值模拟方面国内外许多研究人员利用FLUENT等软件进行各种仿真数据模拟分析，通过建立模型来得出喷头的最佳长度，以及雾滴在喷头内和雾化场内的运动状态等。同样国内外也在着力研究喷头磨损的规律。这些研究都是为了提高喷头和农药的利用率，减少浪费和污染。

3. 研究的基本内容与计划

第1周：熟悉任务，收集资料，调研；

第2~6周：填写开题报告，继续进行必要的设计准备，包括复习并掌握本设计的所需的各种理论知识和了解流体动力学的数学模型建立方法；

第7~12周：熟练掌握fluent软件的应用；

4. 研究创新点

创新性的研究喷雾的压力对于各类雾性特征的影响，以及对提高农药利用率的作用。利用fluent软件对喷头内和雾化场液固两相流数值模拟分析。