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基于CFD技术的风送系统优化设计：果园喷雾机性能提升方案
目录
一、内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.2国内外风送系统及喷雾设备研讨现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.3研究目标与内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
1.4技术路线与实施方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
二、果园喷雾机风送系统理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2.1风送系统工作机理与流体动力学特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
2.2雾滴运动学与沉积分布理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
2.3计算流体力学在风送系统中的适用性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
2.4风送系统性能评价指标体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
三、喷雾机风送系统建模与仿真方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
3.1物理模型构建及几何参数化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
3.2网格划分策略与边界条件设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
3.3湍流模型选择与数值求解方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
3.4仿真模型可靠性验证流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
四、基于CFD的风送系统流场特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
4.1基准结构风送系统内部流场分布规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
4.2关键结构参数对气流特性的影响机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
4.3风送系统流场均匀性评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
4.4雾滴-气两相流耦合特性仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
五、风送系统结构优化设计与参数匹配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
5.1优化目标函数与约束条件确立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
5.1.1风量风压性能提升目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
5.1.2雾滴沉积均匀性约束．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51
5.2关键部件结构改进方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
5.2.1风道型面优化设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
5.2.2叶轮气动参数调整．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58
5.2.3喷雾组件布局优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61
5.3多参数耦合优化与性能预测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62
六、优化方案性能试验验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
6.1试验台搭建与测试方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68
6.1.1传感器布置与数据采集系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71
6.1.2性能指标测试规程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72
6.2优化前后喷雾性能对比试验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77
6.2.1风送系统气动性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78
6.2.2雾滴沉积分布均匀性评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．79
6.3仿真结果与试验数据的一致性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82
七、结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83
7.1主要研究结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．85
7.2技术创新点总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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