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1、农药雾滴雾化与喷雾方法,海南大学环境与植物保护学院 邬国良 Email wugoln126.Com,2,三环锡的5种剂型对Turticae的不同毒力作用(药剂有效成分浓度为0.148g/L，48h后的观察结果),* 落水率是指因驱避作用而从叶碟上跌落水皿中的螨数，以百分率计。 * 数字后的字母相同者表示差异不显著。,喷雾是最活跃的农药剂量转移方式,农药的主要使用方式是液体喷洒 施药技术对农药生物效果的影响决定于：喷雾参数、环境因素、目标特性,沉积质量,喷雾参数：喷头的类型和大小、喷雾压力、喷头的空间状态（如离目标的高度、与垂直面的夹角等）、机器的行走速度等 环境因素：风速、风向、温度、湿度等
2、目标特性：目标形状、表面性质、密度等 沉积质量：以上三方面因素综合作用形成的结果,Six elements of effective spraying,Surfactants,Without Surfactant,With Surfactant,Spray ajuvants,二氯吡啶酸,蒸馏水,amorphous无定形的,角质层,角质,果胶,纤维素,纤维素（cellulose）是由葡萄糖组成的大分子多糖，不溶于水及一般有机溶剂，是植物细胞壁的主要成分。,细胞膜,uptake摄取,吸收,1 农药雾滴雾化,将农药以雾滴的形式分散到大气中，使之形成雾状分散体系的过程称为雾化。 农药雾滴雾化的实质是喷
3、雾液体在喷雾机具提供的外力作用下克服自身的表面张力，实现比表面的大幅度扩增。,液体农药雾化成雾滴的方式,液力式雾化 气力式雾化 离心式雾化 热力式雾化 撞击式雾化,药液的雾化过程,外界对药液施加一定的能量使其克服表面张力并分散成为细小雾滴的过程。药液逐步展成薄的液膜，而后又延伸成为液丝，最后液丝与空气相互作用断裂，从而形成雾滴。影响液膜形成的因素有对药液的压力和药液的性质（如表面张力、浓度、粘度和周围空气的环境条件等）。展膜或药液拉丝时，压力或离心力越大则液膜越薄、液丝越细，形成的雾滴则越小。,Frozen Image of fast moving object,Source: ,1.1 液力
4、雾化,液力式喷头是使药液在液力的推动下，通过一个小开口或孔口，使其具有足够的速率能量而扩散。通常先形成薄膜状，然后再扩散成不稳定的、大小不等的雾滴。,影响薄膜形成的因素有药液的压力、药液的性质，如药液的表面张力、浓度、粘度和周围的空气条件等。很小的压力（几十至几百千帕）就可使液体产生足够的速率以克服表面张力的收缩，并充分地扩大，形成雾体。,液体薄膜破裂成为雾滴的方式：周缘破裂、穿孔破裂和波浪式破裂。过程一样，即先由薄膜裂化成液丝，液丝再裂化成雾滴。 穿孔破裂雾化的发生是由于液膜小孔的扩大，并在它们的边缘形成不稳定的液丝，最后断裂成雾滴。在周缘破裂雾化中表面张力使液膜边缘收缩成一个周缘，在低压力
5、情况下，由周缘产生大雾滴。在高压情况下，周缘产生的液丝下落，就像离心式喷头喷出的液丝形成的雾滴一样。穿孔式液膜和周缘式液膜雾滴的形成都发生在液膜游离的边缘，而波浪式液膜的破裂则发生在整个液膜部分，即在液膜到达边缘之前就已经被撕裂开来。由于不规则的破裂，这种方式形成的雾滴大小非常不均匀，范围一般在10-1000 m之间。,图9-2穿孔破裂雾化 图9-3周缘破裂雾化,液力喷头的雾化,液力喷头雾化如图9-1(彩图一1)所示，喷嘴下方完整的薄膜结构即液膜区，而将液膜区下方的最后一层液丝定为雾化区的边界线。,1.2 离心雾化,离心雾化是在离心力的作用下，将均匀分布到雾化装置边缘的药液在一定的速度下（8
6、000-10 000 r/min）高速进行离心运动并在离心力的作用下飞离雾化装置边缘，然后经空气的摩擦与剪切作用分散成为均匀的细小雾滴的过程。 离心雾化雾滴细、均匀，是低容量、超低容量与静电喷雾法经常采用的雾化方式。,1一药箱2一加药口 3一计量器4一电机 5一旋转圆盘 6一备用计量器 7一防护罩,离心喷头产生单个雾滴的直径的理论公式,d为雾滴直径m， k为常数，通常这一经验平均数为3. 67 ; 为角速度，r/s，D为转盘直径，mm; r为液体的表面张力，mN/m; 为液体密度，g/ cm3。,离心喷头的主要形式,转盘式、转杯式、转笼式以及转刷式等。最早设计的转盘边缘不带齿，1970年，“可
7、控雾滴”理论的创始人Bals，设计了一种边缘带齿的转盘，实现了以减少克服表面张力所需的力而产生较小的雾滴；Bals在1976年发明了一种内表面带沟槽的转盘，给药液提供了一个均布流动的沟槽，使药液在到达转盘边缘之前先均匀分化成液丝，这种既有沟槽又有尖齿的转盘，产生的雾滴范围很窄即雾滴非常均匀，因此可供“可控雾滴”施药技术之用。,农用无人机转杯式离心喷头,拖拉机转杯式离心喷头,风助式转盘式喷头,转盘式离心喷头可以与风机结合使用，产生的雾滴大小的上限计算式： 式中：d为雾滴的直径，m; v为气流速率，m/s; k为由雾滴大小范围决定的常数;r为液体的表面张力，mN/m;为气流密度，g/ cm3。,T
8、he Ulvamast sprayer has been used most widely for applying insecticides to control locusts and has become a replacement for the exhaust gas nozzle sprayer, and achieves a considerably narrower droplet size spectrum.The rotary atomiser, driven by a 12v electric motor connected to the vehicle battery,
9、1.3 气力雾化,利用风机产生的高速气流对药液的拉伸作用而使药液分散雾化，因为空气和药液都是流体，因此也称为气液两相流雾化法。这种雾化原理能产生细而均匀的雾滴，设施农业用的常温烟雾机大都是采用这种雾化原理。 气液两相流喷头可为环境与工业应用设计，如特定环境中的降温加湿、粉剂药品及奶粉和其他工业化产品的喷雾干燥、喷涂油漆等。 气液两相流喷头雾化方式可分为内混式和外混式两种。,Backpack sprayer attached with Spectrum 3010 nozzle,Harness Technologies Private Ltd (HTPL) brings you an engine
10、ering technology product to improve backpack blower performance for agriculture, nurseries, greenhouses and livestock applications. The product can also be used for vector control and outdoor area disinfection. Its first product Spectrum 3010 is an electrostatic nozzle which helps to improve the per
11、formance of several conventional backpack sprayers. This nozzle is the patented product of Spectrum Electrostatic Sprayers (SES) USA. It is manufactured and marketed by them under the “SPECTRUM” trademark (registered). Spectrum Electrostatic sprayers USA, established in 1987, is a global leader in e
12、lectrostatic sprayers used in aerial, ground and backpack applications. Its website provides information about the company, electrostatic technology in agriculture, products and applications. HTPL, an Indian company, is marketing SPECTRUM 3010 nozzle, now made in India.,1.4 热力雾化,Thermal fogger,35,让
13、液体在重力的作用下通过一个或多个小孔，同时用外力式喷雾装置产生震动，使液丝断裂成液滴，这种方式有时用于除草剂的喷洒。,1.5 撞击式雾化,各种液体和气流两相流雾化装置的工作原理,液体和气流两相流雾化装置 1一顺流式喷头2一逆流式喷头3-蘑菇状喷头4-涡流式喷头 5一反射喷头6,7-喷射式喷头,2 喷雾方法,化学农药有多种多样的喷施方法，由农药的结构是液体还是固体来决定喷施方法以及按喷施的对象杀虫还是防病决定喷施量。,喷雾技术的分类,2.1根据施药液量分类 2.2根据雾化程度分类 2.3根据喷雾方式分类 2.4根据喷雾机具和所用动力分类,不同喷量下雾滴粒径与覆盖情况,相同喷量下不同大小雾滴的覆盖
14、结构,2.1 根据施药液量分类,按喷施药液量的大小的喷雾分类方法,2.1.1高容量喷雾法,大容量喷雾法是指每公顷面积上喷施药液量（制剂与农药有效成分总和）在600 L以上的喷雾方法。在我国，这种方法是长期以来使用最普遍的喷雾法，因此也称为“常规喷雾法”或“传统喷雾法”。国际上的发展趋势是用低容量和超低容量喷雾法逐步取代常规喷雾法。 常规喷雾法是采取液力式雾化原理，使用液力式雾化喷头。喷头是药液成雾的核心部件，为了获得不同的雾化效果以及雾头形状，以适应不同作物和病虫草害防治的特殊需要，国际标准委员会ISO/TC/SC 工作组将现有喷头分为标准的系列及其零配件，并规定以颜色代表型号，供广大用户选用
15、。,45,通过对药液施加压力，使形成高压液流，再经过喷头中的狭小喷孔喷出，高速喷出的液流与静止的空气冲撞，碎成细小的雾滴。 苗期作物 化学除草剂 土壤处理剂 果树林木及枝叶繁茂的作物,三、喷雾方法的分类,优点 目标性强 穿透性好 农药覆盖性好 受环境因素影响较小 缺点 药液量多 用水量大 农药利用率低 环境污染较大,喷雾压力与雾化质量,1喷雾压力对雾滴直径的影响 2喷雾压力对喷头流量的影响 3. 喷雾压力对喷头雾锥角的影响,药液量随喷雾压力的增大而增加。当压力增高时，喷雾角增大。,2.1.2低容量喷雾法,施药液量在每公顷（大田作物）50-200 L的喷洒法属于低容量喷雾法（目前，发达国家称之为
16、常量喷雾法），雾滴体积中值中径值在100-200 m。每公顷施药液量为550 L的称为低容量喷雾法（LV)。每公顷施药液量5L的称为超低容量喷雾法（ULV)。这些方法的区分主要是为了适应不同农药、不同作物、作物的不同生长期及不同病虫草鼠害防治的需要。因为作物的冠层体积、植株形态、叶形等差别很大，而且随着植株不断长大而发生变化，所需药液量也必然发生很大变化，在制定使用技术标准时可作为参考。低容量和超低容量之间并不存在绝对的界线，其雾化细度也是相对于施药液量而提出的要求。,植保机械与施药技术,海纳百川 大道致远,51,低容量和很低容量喷雾法 施药液量在每公顷50200L的喷洒法属于低容量喷雾法（LV），雾滴VMD值在100200m。每公顷施药液量为550L的称为很低容量喷雾法（VLV）。 雾化细度取决于喷头和喷雾压力，喷片的孔径缩小为0.7mm以下，可进行低容量喷雾。 低容量喷雾作业时，雾滴较细，分布均匀，因而用作农药载体的水就能
