八旋翼植保无人机下洗气流对雾滴运动与分布特性的影响

摘要：

多旋翼无人机由于其质量轻、操作灵活、飞行稳定等优势,已成为中国植保无人机市场上的主流机型.为探究多旋翼无人机旋翼气流分布特性及其对雾滴运动和沉积行为的影响,本文基于大疆MG-1P型八旋翼植保无人机的下洗气流场进行测定,并对比分析了旋翼气流对喷雾雾滴的速度、粒径和沉积分布均匀性的影响.结果表明,无人机旋翼下洗气流的强度伴随测试层高度的下降而降低,机体正下方的气流速度方向近似于竖直向下且呈现先增加后减小的趋势,位于机体两侧区域的气流呈现"先收缩、后扩张"的喇叭状,近地位置测试点L和M的气流方向均指向测试区域外侧斜下方,其与竖直方向的夹角分别为 71.3°和 81.5°.整体而言,无人机机身两侧旋翼下洗气流的速度和方向呈对称分布.在旋翼静止时,喷雾雾滴的沉降速度较慢,各测试层及测试点的雾滴速度均低于 1 m/s.无人机悬停时,其旋翼风场极大地提高了雾滴速度,且雾滴速度分布特性与旋翼风场强度高度吻合.与旋翼静止相比,无人机悬停时产生的高速下洗气流可致使雾滴粒径增大.雾滴的沉积分布效果在距离地面 20 cm处最好,其在旋翼静止和悬停条件下的平均沉积量分别为 4.69 μL/cm2 和 5.85 μL/cm2,沉积量的变异系数分别为 51.81％和 36.87％.无人机旋翼下洗气流可有效提高喷雾雾滴的沉积量和分布均匀性.本研究可对多旋翼植保无人机下洗气流优化、雾流场与气流场的耦合以及提高喷雾液的利用率和分布均匀性提供参考.

关键词：植保无人机、下洗气流、雾滴、运动特性、空间分布

所属期刊栏目：25

分类号：S494(植物保护机械)

资助基金：国家自然科学基金;江苏省自然科学基金;中国博士后科学基金

在线出版日期：2023-06-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：689-699