农业机械学报

作者：文晟,韩杰,兰玉彬,尹选春,卢玉华

单位：华南农业大学,华南农业大学,华南农业大学,华南农业大学,华南农业大学,

关键词：单旋翼植保无人机;翼尖涡流;雾滴飘移;数值模拟

基金：国家重点研发计划项目（2016YFD0200700）、广东省自然科学基金项目（2017A030310383）、广东省科技计划项目（2016A020210100、2017B010117010）、广东省教育厅重点平台及科研项目（2015KGJHZ007）和广州市科技计划项目（201707010047）

为研究单旋翼植保无人机翼尖涡流对雾滴飘移的影响特性，基于格子玻尔兹曼(Lattice?Boltzman, LBM)方法的自适应细化物理模型，对单旋翼无人机的旋翼流场进行了数值模拟。通过改变无人机喷杆的垂直距离和喷头在旋翼下方的位置，研究了不同飞行速度下，无人机翼尖涡流对雾滴飘移的影响规律。为捕获到不同粒径的雾滴在无人机下洗流场中的运动轨迹，采用基于拉格朗日离散相粒子跟踪法模拟了雾滴的运动轨迹。为验证数值模拟的准确性，进行了试验验证，研究结果表明：当无人机飞行速度大于3?m/s时，机身后方开始出现螺旋型尾涡,且飞行速度越大、飞行高度越高，尾涡向机身后方的扩散距离越远；当飞行速度为5?m/s、飞行高度为3?m时，38%的雾滴因螺旋尾涡而造成空中飘移，其中粒径小于100?μm的雾滴约占总飘移雾滴数的80%；喷杆距离主旋翼的高度对雾滴因翼尖涡流造成的飘移影响不明显，但喷头的位置越靠近主旋翼的边缘，雾滴越容易被翼尖涡流卷吸。

来源：2018年第8期

《农业机械学报》期刊编辑部

查看农业机械学报杂志2018年第8期