农用超声雾化换能器参数优化设计与试验.pdfVIP

第 31 卷 第 12 期 农 业 工 程 学 报 Vol.31 No.12 8 2015 年 6 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Jun. 2015 ·农业装备工程与机械化· 农用超声雾化换能器参数优化设计与试验 1 2 2 2 2 2 ※ 张建桃 ，李晟华 ，文 晟 ，兰玉彬 ，廖贻泳 ，张铁民 （1. 华南农业大学数学与信息学院，广州 510642 ； 2. 华南农业大学工程学院，广州 510642 ） 摘 要：为解决超声雾化换能器用于超低量喷雾时雾化量少、换能器结构复杂等问题，根据超声雾化换能器的工作原理 和农药喷施对换能器提出的雾化要求，设计了一种农用超声雾化换能器。首先利用 ANSYS 参数化设计语言建立换能器 超声振子的参数化模型；然后对其进行尺寸参数优化，在设定的雾滴体积中径 3～5 μm 范围内，使雾化量达到最大；最 后根据优化结果制作样机，进行相关试验测试。试验结果表明，当施加峰-峰值为 100 V 的交流正弦电压时，超声雾化换 能器最大雾化量从 1.20 提高到 1.29 g/min，相比优化前提高了 7.5%，93%的雾滴颗粒直径分布在设定的 3～5 μm 范围内， 并且实测的换能器谐振频率与仿真结果的误差为 5.9% 。研究结果为农用超声雾化换能器结构优化设计和雾化量的提高提 供参考。 关键词：喷雾；有限元法；优化；结构设计；超低量喷雾 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2015.12.002 中图分类号：S224.3 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2015)-12-008-08 张建桃，李晟华，文 晟，等. 农用超声雾化换能器参数优化设计与试验[J]. 农业工程学报，2015，31(12)：8－15. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2015.12.002 Zhang Jiantao, Li Shenghua, Wen Sheng, et al. Parameter optimization design and experiment of agricultural ultrasonic atomization transducer[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(12): 8 －15. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2015.12.002 [2] 法，存在喷雾器结构较复杂，成本较高等缺点 。超声雾 0 引 言 化换能器具有结构紧凑、响应迅速，且具有雾化颗粒直 化学防治具有工效高、防治及时等特点，在农作物 径较小、粒径均匀等特点，已广泛应用于空气加湿、油 保护上发挥了巨大的作用。据统计，中国病虫害化学防 雾润滑、雾化治疗、超声喷墨