Optimización del diseño y rendimiento de atomización de una boquilla centrífuga de varios discos para pulverizador de vehículos aéreos no tripulados
Autores: Zhu, Zhaoyan; Yang, Mengran; Li, Yangfan; Wongsuk, Supakorn; Zhao, Cheng; Xu, Lin; Zhang, Yongping; He, Xiongkui; Wang, Changling
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Optimización del diseño y rendimiento de atomización de una boquilla centrífuga de varios discos para pulverizador de vehículos aéreos no tripulados
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Boquilla
UAV
Centrífugo
Atomización
Tamaño de gota
Operaciones de pulverización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
La boquilla es un componente crucial en los pulverizadores de vehículos aéreos no tripulados (UAV). La boquilla centrífuga ofrece ventajas únicas; sin embargo, hay escasez de investigaciones publicadas sobre los parámetros estructurales, parámetros de pulverización y aplicaciones prácticas específicamente para la pulverización con UAV. Además, se necesita boquillas específicas para UAV que demuestren alta eficiencia y excelente rendimiento de atomización. En este estudio actual, se diseñó y optimizó una boquilla centrífuga multidisco (MCN) capaz de controlar el tamaño de las gotas. Se probaron las espectros de tamaño de gota con diferentes discos atomizadores, y se realizaron pruebas en interiores y en campo para investigar las características de atomización y deposición de pulverización del MCN. Se encontró que el MCN con seis discos atomizadores con una ranura curva, un ángulo de disco de 120 grados y un diámetro de disco de 77 mm demostró un mejor rendimiento de atomización. El diámetro mediano volumétrico fue de 96-153 m, y la amplitud relativa fue de 1.0-1.3. En comparación con la boquilla hidráulica convencional, esta boquilla aumentó el ancho efectivo de la franja de pulverización de 2.5-3.0 m a 4.0-5.0 m y promovió la tasa de deposición promedio en un 132.4% a una altura de vuelo de 1.0 m y una velocidad de vuelo de 3.0 m/s, lo que tiende a aumentar la eficiencia operativa de cuatro a cinco veces. Este estudio puede servir de referencia para el diseño y optimización de boquillas centrífugas para un pulverizador de UAV y la selección de parámetros operativos en operaciones de pulverización aérea.
Descripción
La boquilla es un componente crucial en los pulverizadores de vehículos aéreos no tripulados (UAV). La boquilla centrífuga ofrece ventajas únicas; sin embargo, hay escasez de investigaciones publicadas sobre los parámetros estructurales, parámetros de pulverización y aplicaciones prácticas específicamente para la pulverización con UAV. Además, se necesita boquillas específicas para UAV que demuestren alta eficiencia y excelente rendimiento de atomización. En este estudio actual, se diseñó y optimizó una boquilla centrífuga multidisco (MCN) capaz de controlar el tamaño de las gotas. Se probaron las espectros de tamaño de gota con diferentes discos atomizadores, y se realizaron pruebas en interiores y en campo para investigar las características de atomización y deposición de pulverización del MCN. Se encontró que el MCN con seis discos atomizadores con una ranura curva, un ángulo de disco de 120 grados y un diámetro de disco de 77 mm demostró un mejor rendimiento de atomización. El diámetro mediano volumétrico fue de 96-153 m, y la amplitud relativa fue de 1.0-1.3. En comparación con la boquilla hidráulica convencional, esta boquilla aumentó el ancho efectivo de la franja de pulverización de 2.5-3.0 m a 4.0-5.0 m y promovió la tasa de deposición promedio en un 132.4% a una altura de vuelo de 1.0 m y una velocidad de vuelo de 3.0 m/s, lo que tiende a aumentar la eficiencia operativa de cuatro a cinco veces. Este estudio puede servir de referencia para el diseño y optimización de boquillas centrífugas para un pulverizador de UAV y la selección de parámetros operativos en operaciones de pulverización aérea.