噴霧機風幕技術

李存斌　陳寶昌　王立軍　劉曉娟

摘 要：風幕技術依靠風機的氣流進一步破碎和霧化霧滴，使霧滴具有足夠的動能穿透作物的枝葉。從而在作物的枝葉之間填充帶有氣流的小霧滴，使噴灑的農藥霧滴附著在葉片的表面和背面。

關鍵詞：風幕技術;噴霧機;漂移量

中圖分類號：S491文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.08.035

在噴霧機噴藥時，為了提高農藥的利用率，降低農藥對環境的污染，應當減少霧滴的漂移，提高農藥的附著率，因此風幕技術應運而生。在傳統的噴桿式噴霧機的噴桿上增加一個風筒，工作時，在施藥方向吹強風形成風幕，增強藥滴的穿透能力，盡可能地避免了漂移現象。該技術在風力小于四級的天氣條件下工作，均不易產生霧滴飄移現象。

1 風幕技術原理

風幕所產生的氣流大多數情況是為了減小風力對霧滴飛行方向的改變，并且對植物枝葉有穿透打開的作用。可增加霧滴對作物的農藥沉積、減少了霧滴漂移量、降低對土壤的污染。風幕技術可增加霧滴的能量，以增強對噴霧液的控制，對空氣和液體的“共同角度調整”有助于“打開”密集作物，以獲得更好的滲透率，有利于將霧滴安全地送至目標，更有利于霧滴在植物不同層次位置的沉積。最大限度地減少隨風飄移導致的偏離目標沉積并減少地面損耗，并獲得良好的滲透率，即使在低用水量情況下，也能確保高覆蓋率。

風幕角度調整系統的主要用途是抵消風向和行駛速度對噴霧作業所帶來的負面影響。此外，風幕技術大概分為以下幾種方式，常見的有雙流系統、真空系統和風袖機架等方式。雙流系統是在噴頭的后面，沿整個噴桿方向布置風幕，風幕的底部沿噴桿方向開一排小孔或窄槽，風幕系統可以利用液壓進行傾斜，傾斜范圍為前傾18°到后傾18°，噴嘴兒與氣槽之間的角度固定，在工作時形成風簾。風幕的風力由中心風扇供給，風速無極可調，可在排風出口處產生0～35 m/s的氣流速度，相當于0～2000 m 3/s的風量，必須根據機器作業速度調節風幕的風速。當自然環境無風條件不需要風幕系統時，可關閉風幕的風扇，使用常規噴霧。在自然環境風速不大時，風幕系統提供的風力可以阻止霧滴向后方漂移，從而可以提高噴霧機的作業行進速度。當外界風速較高可引起霧滴的漂移時，應當調整風幕的角度和風扇的轉速以減少漂移量甚至阻止霧滴漂移的發生。風幕系統產生的風與噴嘴產生的霧滴一般在噴嘴下方30 cm處相遇，對霧滴起到加速作用，霧滴的速度受漂移性能的影響很大，由于風幕系統的風直接吹向植物葉面，對葉子有翻轉作用，不但能噴到作物頂部和葉子正面而且有利于作物底部和葉子背面附著霧滴，這樣非常有利于消除那些寄生在葉子背面的害蟲。

2 風幕技術對霧滴分布的影響

當在農作物葉面噴施過程中，為了提高噴施效率，可對農作物進行較低的噴施量。在正常噴灑條件下，機器的運動和噴嘴垂直表面后的渦流會降低液滴的沉積質量。

采用風幕技術后，液滴沉積速率明顯提高。霧滴分布均勻性優于常規噴霧。然而，3 m/s風速與垂直葉片的均勻性差異不大。風幕產生的風加速了水滴飛行的速度，使其更具穿透性，特別是在一定的風角下，使水滴水平速度增加，增加了附著垂直目標的機會。

3 漂移性能

為了減小霧滴的漂移，設計了不同風速下的風幕效應。產生漂移的主要原因是風速。在有無風幕的兩種對比情況下，實驗得出了在不同風速下5 m處測得的漂移。有風幕均比無風幕減少漂移量50%以上，而且測得風幕技術對不同尺寸霧滴漂移的影響，風速對小霧滴的影響更顯著。

風幕技術相對于普通噴霧方式在許多方面具有優越性，例如可提高噴霧效率、減小霧滴漂移、擴展適于噴霧的外界環境，刮風天可不間斷作業、對駕駛員和環境有更多的保護、增加霧滴在植被上的附著率、不但能噴到作物頂部和葉子正面，而且能噴到作物底部和葉子背面等。但應用風幕技術也需要增加成本，風幕設備大約占整機成本的30%左右，從投入產出比考慮，風幕技術適用于大型懸掛式噴桿式噴霧機、牽引式噴桿式噴霧機和高地隙自走噴霧機，可以極大的提高噴霧機的工作效率。

4 結語

影響噴霧漂移性的因素包括自然因素和技術因素，造成霧滴漂移最主要的原因是風速，相對濕度和環境溫度可間接影響霧滴在空氣中的飄散。

技術參數與漂移的關系可以歸結為液滴尺寸與漂移量的關系。噴頭的類型、尺寸和噴霧壓力直接影響霧滴大小，因此霧滴大小與漂移量之間的相關性代表了許多技術參數與漂移的綜合相關性。

霧滴的漂移距離在完全揮發以前與風速之間存在著線性關系。在各種影響條件中，噴頭的類型對漂移性能的影響較大，通過實驗比較，在噴霧量大小相近的情況下，幾種常用噴頭的抗漂移能力，從轉子噴頭、空心錐霧噴頭、扁扇噴頭、到雙流噴頭依次由弱到強。風幕技術對噴霧質量能夠有較大程度的提高，拓展噴霧環境條件，降低藥液使用量，減少罐裝藥液時間，節省農藥，能提高防病滅蟲效果。

參考文獻：

[1] 王立軍，姜明海，孫文峰，等.氣流輔助噴霧技術的試驗分析[J].農機化研究，2005（4）：174-175.

[2] 祁力鈞. 優化液體農藥噴施技術的研究[D].北京：中國農業大學，2000.