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Caracterización del rendimiento de la aplicación química de UAV basada en simulación CFD

Autores: Zhu, Hang; Li, Hongze; Zhang, Cui; Li, Junxing; Zhang, Huihui

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2019

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Acceso abierto

Artículo científico
2019

Caracterización del rendimiento de la aplicación química de UAV basada en simulación CFD


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Agronomía y Ciencia de los Cultivos

Palabras clave

Batería
Multi-rotor
UAVs
Agricultura
Aplicadores químicos
CFD

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 23

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los UAV (Vehículos Aéreos no Tripulados) de rotor múltiple alimentados por batería han sido empleados como aplicadores químicos en la agricultura para campos pequeños en China. Los principales desafíos en la pulverización incluyen reducir la influencia de los factores ambientales y el uso adecuado de productos químicos. Por lo tanto, el objetivo de esta investigación fue obtener la ley de deriva y deposición de gotas mediante CFD (Dinámica de Fluidos Computacional), un método universal para resolver problemas de fluidos utilizando un método matemático de discretización. Se utilizó el modelo de fase discreta (DPM) para simular el movimiento de partículas de gotas, ya que es una forma adecuada de simular la fase discreta en el campo de flujo y puede rastrear la trayectoria de partículas. El modelo de deriva de gotas influenciado por diferentes factores se estableció mediante el método de mínimos cuadrados después del análisis de la cantidad de deriva para obtener la ecuación de cantidad de deriva y distancia segura. El modelo de relación, Y(m), entre tres variables dependientes, velocidad del viento X(m/s), presión X(MPa) y altura de pulverización X(m), se enumera de la siguiente manera: El modelo de distancia de deriva del borde fue Y = 0.887X + 0.550X + 1.552X - 3.906 y el coeficiente de correlación (R) fue 0.837; el modelo de distancia de deriva central fue Y = 0.167X + 0.085X + 0.308X - 0.667 y el coeficiente de correlación (R) fue 0.774; el modelo de ancho de solapamiento fue Y = 0.692x + 0.529x + 1.469x - 3.374 y el coeficiente de correlación (R) fue 0.795. Para los tres modelos, los coeficientes de las tres variables fueron todos positivos, lo que indica que los tres factores estaban positivamente correlacionados con la distancia de deriva del borde, la distancia de deriva central y el ancho de solapamiento. Los resultados de este estudio pueden proporcionar apoyo teórico para mejorar la calidad de pulverización de UAV y reducir la deriva de las gotas.

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