往届作品展示

队长姓名：郭至鑫 队长学历层次：本科

团队成员：郭至鑫、张波鸿、杨帆、袁德贤、史荣凯.

指导教师单位及姓名：邱威（南京农业大学工学院）

根据我国果树苗圃植保机械的发展现状，综合空气动力学理论和施药技术，设计了一种射程较远、施药均匀、喷雾参数实时反馈可调的苗圃风送喷雾机通过优化出风口风速、风量和出风面积等参数，满足喷雾机较远射程、药液均匀分布的性能需求。并对出风口风速、药液流量和机具行走速度进行监测和反馈，并根据车速变化自动调节喷雾流量，提高了农药的利用率。同时，在药箱内药液不足时能及时发出警报以提醒操作人员及时加入药液。 使用ANSYS Fluent对导流装置进行参数优化，采用仿形化的导流装置，有效降低了空气流经风管阻力的局部阻力系数，提高了出风效率和质量，最大射程可达20米，能有效适应苗圃的种植特点，提高了作业效率。通过各传感器监测作业工况，将参数信号传输至控制器和用户界面，并按照设定值实时对喷雾流量做出调节，施药效率提高了15%-30%。 高射程苗圃风送喷雾机具有智能化、射程远、施药均匀、作业效率高和运行费用低等优点，能有效降低劳动强度和施药成本，为我国苗圃施药技术提供了新思路。

（1）上下多出风口排列，进行分段施药作业。在满足最大射程可达20m的同时，药液能均匀覆盖作物，实现苗圃的远距离、大面积、精准均匀的施药作业。 （2）通过构建智能喷施系统对机具作业参数进行实时监测和显示，并根据车速变化进行变量喷施，并能在药液不足时及时发出警报以提醒操作人员及时加入药液。 （3）通过优化导流装置的外形尺寸来降低气流在流经弯道处的风管阻力，实现喷雾装置高效低耗。

（1）风道作为高射程苗圃风送喷雾机的关键部件，其内部存在沿程压力损失与局部压力损失。因此，需要通过优化导流装置的外形尺寸以降低弯管局部阻力，减小截面面积以提高动压、保持送风风道静压相等，进而保证出口风速适宜。 （2）高射程苗圃喷雾机需要在20m射程内均匀喷雾，通过设置多出风口，布置不同高度、不同初始风速的喷头以达到各喷头分段作业的目的。

本项目完成了高射程苗圃喷雾机的设计和制作，通过对导流装置的设计，使其最高射程可达20米的同时，构建具有良好人机交互界面的智能喷施系统，对机具行走速度、出风口风速和药液流量等参数进行实时检测和显示，并实现变量喷施和漏喷提醒，具有良好的推广应用价值。