1. 研究目的与意义
喷雾机喷头是实现农药喷雾作业的重要部件，是农药药液雾化的重要装备，喷头的几何形状、结构尺寸和制造质量在很大程度上影响着喷雾性能，决定着喷雾质量和农药的利用效率。目前，大部分喷雾机采用的喷头为扇形喷头，本课题主要针对气吸式扇形喷头喷雾时喷头内及雾化场中的农药运动行为进行分析，利用FLUENT仿真软件对其气液两相进行数值模拟，分析液相压力和喷头球头结构对喷雾性能的影响。本课题的研究数据可以为提高喷头喷雾性能，提升农药利用率提供相应的技术参考。
2. 国内外研究现状分析
目前，随着人们对农药喷雾质量的日益关注，对雾滴和喷头的研究逐渐受到重视。喷头作为植保机械的重要部件，其相关研究的关注度在不断提升，研究手段也随着技术的发展不断增添。从中国知网的关注度指数可以看出，自2004年来扇形雾喷头的关注指数开始走高，国内的发文数量也有显著提升。有关喷雾雾滴和雾喷头的论文下载和引用量也有增长，可以说国内同类研究热度一直居高。在多种研究手段中，CFD仿真模拟以其效率高、耗费低的优点逐渐占据主流。
国外早在上世纪50至60年代开始就对喷雾机喷头及其雾化特性进行研究，时至今日，国外已经开展了众多有关喷头雾化特性的研究，非常重视农药的飘失量控制。通过整合自动化控制技术，喷雾过程中对喷雾质量的控制更加数据化。阅读Spraying Systems Company的产品目录，多整合了自动化技术，在内部结构的设计上也有一定的独到之处，更注重防腐和防磨性能。目前，国外研究也包含了以上几个方面。Zhu H、Reichard D L运用一种椭圆孔数学模型来预测扇形和喷淋喷嘴的磨损率；该课题运用建模方法来研究喷嘴的磨损。除此以外，国外已开展了众多关于喷头雾化与液膜破碎特性的相关试验研究。
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、采用的研究方法为CFD仿真模拟，利用FLUENT仿真软件对喷头及雾化场内的农药运动进行数值模拟。可以充分发挥计算机的能力，省时省力，利用计算机进行各种数值试验，验证方案的合理性，从中选择合适的数据和方案。
2、在已有的喷头结构尺寸上进行数值模拟分析，从而优化结构数据，为提升喷头喷雾性能和提高农药利用率提供技术参考。
