园艺机械应用课件(农药雾滴雾化与喷雾方法)

海纳百川 大道致远
植保机械与施药技术
液体农药雾化成雾滴的方式
• • • • • 液力式雾化 气力式雾化 离心式雾化 热力式雾化 撞击式雾化
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药液的雾化过程
外界对药液施加一定的能量使其克服表面张力 并分散成为细小雾滴的过程。药液逐步展成薄 的液膜，而后又延伸成为液丝，最后液丝与空 气相互作用断裂，从而形成雾滴。影响液膜形 成的因素有对药液的压力和药液的性质（如表 面张力、浓度、粘度和周围空气的环境条件 等）。展膜或药液拉丝时，压力或离心力越大 则液膜越薄、液丝越细，形成的雾滴则越小。
平均产卵量 (卵量／叶碟)
取食行为 (取食斑／叶 碟)
cyheatin 50 WP
Cyheatin 30EC Cyheatin 5SC Cyheatin 6SC
55.0c**
17.5b 45.0c 50.0c
18.9 b
3.3 a 5.8 a 4.3a
61.3
6.3 10.6 8.7
Cyheatin80WG
沉积质量
喷雾参数：喷头的类型和大小、喷雾压力、喷头的空间状态（如离目 标的高度、与垂直面的夹角等）、机器的行走速度等
环境因素：风速、风向、温度、湿度等
目标特性：目标形状、表面性质、密度等
沉积质量：以上三方面因素综合作用形成的结果
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Six elements of effective spraying
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拖拉机转杯式离心喷头
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风助式转盘式喷头
• 转盘式离心喷头可以与风机结合使用， 产生的雾滴大小的上限计算式：
• 式中：d为雾滴的直径，µ m; v为气流速 率，m/s; k为由雾滴大小范围决定的常 数;r为液体的表面张力，mN/m;ρ为气流 密度，g/ cm3。
不同喷量下雾滴粒径与覆盖情况
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Frozen Image of fast moving object
Source: www.oxfordlasers.com
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1.1 液力雾化
• 液力式喷头是使药液在
液力的推动下，通过一 个小开口或孔口，使其 具有足够的速率能量而 扩散。通常先形成薄膜 状，然后再扩散成不稳 定的、大小不等的雾滴。
•
图9-2穿孔破裂雾化
图9-3周缘破裂雾化
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液力喷头的雾化
• 液力喷头雾化如图9-1(彩图一1)所
示，喷嘴下方完整的薄膜结构即液 膜区，而将液膜区下方的最后一层
液丝定为雾化区的边界线。
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1.2 离心雾化
• 离心雾化是在离心力的作用下， 将均匀分布到雾化装置边缘的 药液在一定的速度下（8 00010 000 r/min）高速进行离心 运动并在离心力的作用下飞离 雾化装置边缘，然后经空气的 摩擦与剪切作用分散成为均匀 的细小雾滴的过程。 • 离心雾化雾滴细、均匀，是低 容量、超低容量与静电喷雾法 经常采用的雾化方式。
成本/利润
农药化学 农药制剂 病虫害特点
农田生态 人员保护
农药施用
作物冠层结构
植保机械
气象因子 农药微粒运动规律
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Surfactants
Without Surfactant
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With Surfactant
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Spray ajuvants
清水对照
17.5b
0.0a
44.4c
61.4d
186.3
321.3
2
* 落水率是指因驱避作用而从叶碟上跌落水皿中的螨数，以百分率计。 ** 数字后的字母相同者表示差异不显著。
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农药的主要使用方式是液体喷洒 施药技术对农药生物效果的影响决定于：
喷雾参数、环境因素、目标特性
The ‘Ulvamast’ sprayer has been used most widely for applying insecticides to control locusts and has become a replacement for the exhaust gas nozzle sprayer, and achieves a considerably narrower droplet size spectrum.The rotary atomiser, driven by a 12v electric motor connected to the vehicle battery
影响薄膜形成的因素有药液的压力、药液的性质，如药液的表面张力、浓度、粘度 和周围的空气条件等。很小的压力（几十至几百千帕）就可使液体产生足够的速率 以克服表面张力的收缩，并充分地扩大，形成雾体。
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• 液体薄膜破裂成为雾滴的方式：周缘破裂、穿孔 破裂和波浪式破裂。过程一样，即先由薄膜裂化 成液丝，液丝再裂化成雾滴。 穿孔破裂雾化的发生是由于液膜小孔的扩大，并 在它们的边缘形成不稳定的液丝，最后断裂成雾 滴。在周缘破裂雾化中表面张力使液膜边缘收缩 成一个周缘，在低压力情况下，由周缘产生大雾 滴。在高压情况下，周缘产生的液丝下落，就像 离心式喷头喷出的液丝形成的雾滴一样。穿孔式 液膜和周缘式液膜雾滴的形成都发生在液膜游离 的边缘，而波浪式液膜的破裂则发生在整个液膜 部分，即在液膜到达边缘之前就已经被撕裂开来。 由于不规则的破裂，这种方式形成的雾滴大小非 常不均匀，范围一般在10-1000 µm之间。
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各种液体和气流两相流雾化装置的工作原理
• 液体和气流两相流雾化装置 • 1一顺流式喷头2一逆流式喷头3-蘑菇状喷头4-涡流式喷头 • 5一反射喷头6,7-喷射式喷头
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2 喷雾方法
• 化学农药有多种多样 的喷施方法，由农药 的结构—是液体还是
滴；Bals在1976年发明了一种内表面带 沟槽的转盘，给药液提供了一个均布流 动的沟槽，使药液在到达转盘边缘之前 先均匀分化成液丝，这种既有沟槽又有 尖齿的转盘，产生的雾滴范围很窄—即 雾滴非常均匀，因此可供“可控雾滴” 施药技术之用。
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农用无人机转杯式离心喷头
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1.Байду номын сангаас 热力雾化
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Thermal fogger
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1.5 撞击式雾化
让液体在重力的作用下通过一个或多个小孔，同时用外力式 喷雾装置产生震动，使液丝断裂成液滴，这种方式有时用于 除草剂的喷洒。
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农药雾滴雾化与喷雾方法
海南大学环境与植物保护学院 邬国良
Email－ wugoln@126.Com
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喷雾是最活跃的农药剂量转移方式
三环锡的5种剂型对T．urticae的不同毒力作用(药剂有效成分浓度为0.148g/L，48h后的观察结果)
驱避作用 剂型 [平均落水率 (％)]*
1一药箱2一加药口
3一计量器4一电机 5一旋转圆盘 6一备用计 量器 7一防护罩
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离心喷头的主要形式
• 转盘式、转杯式、转笼式以及转刷式等。 最早设计的转盘边缘不带齿，1970年， “可控雾滴”理论的创始人Bals，设计 了一种边缘带齿的转盘，实现了以减少
克服表面张力所需的力而产生较小的雾
amorphous无定形的
二氯吡啶酸
蒸馏水
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角质层
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纤维素（cellulose）是由葡萄糖组成的大分 子多糖，不溶于水及一般有机溶剂，是植物 细胞壁的主要成分。
果胶 角质
纤维素
细胞膜
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离心喷头产生单个雾滴的直径的理论公式
d为雾滴直径µ m， k为常数，通常这一 经验平均数为3. 67 ; ω 为角速度，r/s， D为转盘直径，mm; r为液体的表面张力， mN/m; ρ 为液体密度，g/ cm3。
他工业化产品的喷雾干燥、喷涂油漆等。
• 气液两相流喷头雾化方式可分为内混式和外混 式两种。
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Backpack sprayer attached with Spectrum 3010 nozzle
Harness Technologies Private Ltd (HTPL) brings you an engineering technology product to improve backpack blower performance for agriculture, nurseries, greenhouses and livestock applications. The product can also be used for vector control and outdoor area disinfection. Its first product Spectrum 3010 is an electrostatic nozzle which helps to improve the performance of several conventional backpack sprayers. This nozzle is the patented product of Spectrum Electrostatic Sprayers (SES) USA. It is manufactured and marketed by them under the “SPECTRUM” trademark (registered). Spectrum Electrostatic sprayers USA, established in 1987, is a global leader in electrostatic sprayers used in aerial, ground and backpack applications. Its website www.spectrumsprayer.com provides information about the company, electrostatic technology in agriculture, products and applications. HTPL, an Indian company, is marketing SPECTRUM 3010 nozzle, now made in India.
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uptake摄取,吸收
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1 农药雾滴雾化
• 将农药以雾滴的形式分散到大气中，使之形成雾状分散体 系的过程称为雾化。 • 农药雾滴雾化的实质是喷雾液体在喷雾机具提供的外力作 用下克服自身的表面张力，实现比表面的大幅度扩增。
固体来决定喷施方法
以及按喷施的对象— 杀虫还是防病决定喷 施量。
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喷雾技术的分类
• 2.1根据施药液量分类
• 2.2根据雾化程度分类
• 2.3根据喷雾方式分类
• 2.4根据喷雾机具和所用动力分类
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1.3 气力雾化
• 利用风机产生的高速气流对药液的拉伸作用而 使药液分散雾化，因为空气和药液都是流体， 因此也称为气液两相流雾化法。这种雾化原理 能产生细而均匀的雾滴，设施农业用的常温烟
雾机大都是采用这种雾化原理。
• 气液两相流喷头可为环境与工业应用设计，如 特定环境中的降温加湿、粉剂药品及奶粉和其