基于双流体扇形喷头的农药雾量分布性能的数值模拟开题报告

1. 研究目的与意义

目前农药利用率相对较低，利用FLUENT仿真软件对双流体喷头喷雾过程进行数值模拟，分析药液两相压力变化下对喷嘴出口位置的农药雾量分布影响，以此合理改善喷头。因此此研究课题可以保证施药时的喷雾性能，提高农药利用率，改进喷头结构设计提供参考。

2. 国内外研究现状分析

西方发达国家的施药装备发展日益成熟，主要是大、中型喷雾机（牵引式、悬挂式和自走式）。开发了旱地气力辅助喷杆式喷雾机、各类静电喷雾机、回收式喷雾机等；重点开发和应用的施药新技术包括对靶喷雾技术、静电喷雾技术、气流辅助喷雾技术、可控雾滴技术、低量喷雾技术、 喷雾回收技术（包括气流回收技术和静电回收技术)等。

我国农业发展逐渐从小型农户分散式经营向集约型大规模经营发展，施药装备的大型化、机械化、自动化是必然发展方向。研发出一批新型施药机具，如高效宽幅远射程机动喷雾机系列、风送式多功能远程喷雾机等，技术性能均较好。施药技术研究朝着低量、精量、低污染的方向发展，在传统技术研究的基础上开展对精准施药技术、农药抗飘移技术、农药回收循环使用技术等。

双流体喷头分为内混式和外混式两种，利用一股高速气流撞击一种液体，可以将其粉碎成小雾滴这一原理设计的。最初应用于内燃机和燃气轮机中，随后开始发展到纸张和喷涂技术、灭火、制药技术等，目前是植保机械的重要工作部件，也是国内外专家主要研究的对象。

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

1、建立气液两相流场动态数学模型

2、基于FLUENT软件单相流体求解器的MPICH2并行计算环境，在二次开发框架中，利用用户自定义函数文件，对双流体喷头的喷雾性能进行仿真模拟。