王 斌，宫金良，张彦斐

(1.山东理工大学 机械工程学院，山东 淄博 255000；2.山东理工大学 农业工程与食品科学学院，山东 淄博 255000)

0 引言

随着中国农业的发展，粮食安全将是保障经济增长、国家富强的重要基础。在农作物的生长过程中，病虫草害是威胁作物良好生长、粮食增产的主要原因，对其的防治手段将直接影响到粮食食品的安全[1，2]。与世界上先进的农业大国相比，我国的农药喷洒技术仍处于落后阶段，由于对农药喷洒方式与理论研究仍有不足之处，造成农药的使用不合理、利用率低，对农田的生态环境造成了严重污染[3，4]。

喷头是喷雾器械实现喷雾作业的终端件,在喷雾过程中起着至关重要的作用，药液的雾化效果将直接决定农药利用率的高低[5]。施药喷头的性能会对整个喷施系统的质量产生影响,它体积虽小,但却直接决定施药量多少、雾滴粒径大小和喷施均匀度等[6]。喷头对流体的控制,是以流体在喷头内腔中流动的运动学及动力学规律为基础的,因此设计喷头时需要掌握喷头内部流场的流动状况。

超声波雾化喷头是一种较为常见的流体动力式喷头，由于其结构简单、成本低、故障率低、生成雾化粒径小且雾滴分布均匀、不易造成管道堵塞等，因此被广泛应用于矿井降尘、药剂雾化、喷涂等多个领域[7]，目前尚未有针对农业施药设计的超声波雾化喷头。本文拟采用计算流体动力学方法对超声波雾化喷头进行气液两相混流体的仿真模拟分析,并对喷头内部流场的压力、速度分布进行分析,深入了解喷头的内部液体流动特性,为今后超声波雾化喷头喷雾特性的研究以及喷头的整体结构改进优化提供理论依据和技术参数。……