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植保机械在农业生产中必不可少,广泛应用于农作物病虫害的防治以及杀菌剂、作物生长剂、保鲜剂、叶面肥等诸多与农产品品质及生态环境有关的喷洒工作,也可用于卫生防疫等。近年来,由于我国植保机械产品质量低劣和使用不当,造成农药的泄漏和过量使用,农药的残留超标使农产品质量安全问题日渐突出,严重地危害人民的身体健康,并影响农产品的出口。根据有关部门调查,我国农药的平均利用率在大田为20%~30%,在果树上只有15%。我国农药的年需求量为250多万吨,也就是说,在我国每年有185多万吨的农药直接渗透到环境中,对土壤、地表水、地下水和农产品造成严重污染。
近年来,大型超低量喷雾机以较高的运作速度和较好的经济性成为主要的植保设备。本文主要研究PSW高喷雾化机的风源系统,可以分为四个部分。
第一部分PSW高喷雾化机风源的选择和斜流风机的计算机辅助设计。首先从风机的性能和雾化理论两个方面分析了在PSW高喷雾化机中选择斜流风机作为风源的主要原因。接着用VisualBasic6.0完成了斜流风机模型级气动参数和结构参数的计算机辅助设计,并用Pro/EngineerWildFire建立了斜流风机的三维实体模型(CAD)。
为了使通风机运转安全可靠,必须对其主要零、部件进行强度计算。本文的第二部分为叶片的强度分析,首先将前面用Pro/EngineerWildFire建立的斜流风机叶片的实体模型导入到有限元分析软件ANSYS8.0,然后用ANSYS8.0对其进行强度分析(CAE)。
第三部分叶轮内部流场的数值模拟(CFD)。本部分用Fluent模拟了相同结构尺寸的斜流风机和轴流风机在相同的进气条件下通流部分的三维流场,用数值模拟结果证明了斜流风机对高喷雾化机雾化和输送性能的改善。
最后一部分叙述了风机的进气试验程序,该程序用VisualBasic编写。利用该程序可以方便地计算出试验风机性能参数,为以后模型级的开发提供了实验数据处理工具。