风送静电喷雾技术是一种先进的低量喷雾施药技术,其借助于风力辅助和静电雾化等手段,可以有效提高农药雾滴在作物冠层的沉积密度、农药利用率和病虫害防治效果,从而达到减药增效的目的。目前,该技术已成为国内外植保喷雾机械领域的重要研究方向。本文在以往研究经验和基础上开展了气助式静电喷雾系统设计和试验研究,总结分析气助式静电喷雾技术的理论和设计方法,设计开发了一种气助式静电喷头和喷雾系统,并通过试验方法研究了喷头雾化性能和沉积规律,为静电喷雾系统开发提供了参考。本文的主要研究工作及结论包括:(1)本文总结了气助式静电喷雾技术的国内外研究现状,国外尤其是美国对气助式静电喷雾技术研究较为深入,我国在近几年也取得了很多研究进展。对雾化过程和荷电过程进行分析和描述,讲述了静电效果对雾滴破碎和运动轨迹的影响。(2)本文完成了气助式静电喷雾系统的设计和选型工作,该系统由供液装置、供气装置和荷电装置组成,开展了气助式静电喷头的结构设计,其能满足技术要求的喷雾流量、雾滴粒径等要求,完成了气助式静电喷雾系统关键元器件的选型,包括隔膜泵、节流阀、空压机和静电发生器等。(3)本文开展了气助式静电喷头的雾化性能试验研究,对喷头的气流场、雾锥角、荷质比、粒径、均匀性及射程开展了多项试验和分析,获得了该喷雾系统合适的作业参数和不同作业参数对喷雾性能影响的一般规律。研究结果显示,在低气压条件下,荷电电压对荷质比、雾锥角、雾滴均匀性以及喷雾射程影响不大,而当气压较高时,荷电电压对荷质比、粒径、均匀性、雾锥角和射程均有影响。在气压为0.10 MPa测试距离为0.1 m情况下,当电压从1000 V升高到4000 V过程中,荷质比升高了127.8%。此外,距离与电压对荷质比的影响存在交互作用,这是受电荷衰减特点影响的,距离与气压对风速也存在交互作用,这是受风速衰减特点影响的。本文对性能试验展现出的规律性现象进行了分析以理解这些规律形成的原因。(4)开展了喷雾系统雾滴沉积规律的试验研究,在考虑因素交互性影响的情况下,设计了多因素正交试验,通过试验研究了电压、气压、距离、叶面积指数以及交互项对雾滴穿透性和背面附着性影响的一般规律,并通过正交试验分析了各个因素或交互项的显著性,同时确定了作业参数的最优值。研究结果表明,影响装置喷雾穿透性的各因素中,影响程度由高到低依次为距离、叶面积指数、气压和荷电电压,通过减小距离和增大气压均可以提高雾滴的穿透性,电压大小对穿透性影响不显著,且各项因素间不存在明显的交互作用。影响叶背面附着性的各因素中,影响程度由高到低依次为气压、距离、气压×电压、距离×电压、电压及叶面积指数,通过增大气压与电压、减小距离可以提高雾滴的背面附着性。气压与电压的交互作用高于电压且低于气压。