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我国是一个农业自然灾害特别是农作物病虫害等生物灾害发生严重的国家,影响和制约了农业的可持续发展和农民的增收。植保为农业丰收做出了巨大贡献,起到了保驾护航的作用。但是,我国施药机械和技术水平还比较落后,农药利用率低。当前,迫切需要更新施药机械,改进施药技术,提高重大病虫害防治能力和水平,以适应新阶段提高农业综合生产能力和建立节约型农业的需要。

我国农业作物病虫害和自然灾害,特别是生物灾害、农业生物灾害等严重灾害时有发生,严重影响和制约了农业的可持续发展和农民的增收。植物保护为农业丰收做出了巨大贡献,保驾护航。但中国农药机械、喷洒技术水平相对落后,农药使用。目前,对施药机械进行改进,以更新施药技术,提高重大病虫害防治能力和水平,以适应提高农业综合生产能力、建设节约型农业的新阶段需要。

在农业生产中,农药原液很少用于喷洒,一般都是稀释后使用。原液和稀释载体混合形成溶液、乳液或悬浮液。对于溶液,一般只需要在混合初期进行搅拌,而乳液和悬浮液的搅拌要伴随整个喷洒过程。相对来说,乳液比悬浮液更容易搅拌,悬浮液更难搅拌均匀,尤其是在有沉淀的情况下。因此,在整个应用过程中保持药物的均匀性是非常重要的。

在农业生产中,很少用农药原液来喷洒,通常是稀释的。用载体和稀释液混合形成溶液、乳液或悬浮液。一般来说,开始搅拌的唯一溶液,当与悬浮乳液混合时,应在整个喷涂过程中伴随搅拌。相对于搅拌悬浮液比搅拌乳液,悬浮液容易沉淀,特别是在沉淀的情况下,这时均匀搅拌更困难。所以在整个施药过程中,保持药物均匀性非常重要。

目前我国农民使用的农药大多是在装有药液的药池中用木棍随便搅拌,劳动强度大,搅拌效果差,药物挥发严重影响农民身体健康。有的甚至利用喷雾器的喷嘴回流冲击来达到搅拌的效果,水和药没有充分混合就马上喷出来了。殊不知混药不均匀不仅达不到农药的预期效果,而且往往会使用药过多的植物发生药害,幼苗枯萎,用药过少的植物治不了病虫害,费时、费力、耗药,不仅增加了病虫害的抗药性,还延误了防治时机。因此,本文研究设计了一种新型搅拌装置,对化学农药的搅拌具有重要意义。该自动搅拌装置可以解决手动搅拌不需要额外动力的问题,还可以提高搅拌农药的效果。

目前农民在白酒中使用农药最多的搅拌方式是将配好的药用棍子放入池中,随便搅拌,搅拌效果劳动强度大,且药物易挥发严重影响农民身体健康。有的甚至用喷嘴来冲击回流混合效果,水药未经充分搅拌立即喷出。但不均匀混合的药剂不仅不能达到农药预期的效果,而且还经常受药太浓的植物受光的药害,苗太干的病害,不要试图这样费时、宫非、用药,这样会增加成本,而且会拖延管理抗病时间。因此本研究设计一种新型的农药化学搅拌装置具有重要的意义。这种自动装置,不用增加额外的动力,就可以解决人工搅拌,从而可以提高混合农药的效果。

本文研究了搅拌装置的叶轮设计理论,设计了一种满足液-液和固-液药物基本混合要求的搅拌装置,并对其产生的搅拌流场、浓度场、临界转速和流量进行了数值模拟。主要工作如下:

1.通过对流体混合理论的研究,设计了组合式搅拌装置;

2.利用Pro/ENGINEER三维软件对搅拌装置的叶轮进行三维建模;

3.利用现有的图形软件对搅拌流场、浓度场、临界转速和流量进行数值模拟,考察搅拌的功率系数,证明搅拌器设计的合理性;

4.对料池内的流场进行了实验研究,并将实验数据与模拟数据进行了比较。

本文研究了搅拌器叶轮的设计理论,设计了一种满足液-液、固-液混合的白酒基本要求,并对搅拌设备产生的混合流场和浓度场、临界转速和流量进行了模拟,主要做了以下工作:

1通过对流体混合理论的研究,设计了一种组合搅拌器。

2使用Pro/e 3d软件对搅拌装置进行3d叶轮造型,

3利用现有图形软件对搅拌流场和浓度场、临界转速和流量进行模拟,并评价搅拌功率系数,以证明搅拌器设计的合理性、

4对药池的流场进行实验研究,并给出实验数据和模拟数据。