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多旋翼植保无人机悬停下洗气流及大豆冠层对雾滴运动规律影响研究
多旋翼植保无人机悬停下洗气流及大豆冠层对雾滴运动规律影响研究
摘要：
无人机植保技术的发展为农业生产带来了巨大的改变，然而，悬停过程中的气流以及作物冠层结构对雾滴运动规律的影响尚不清楚。本研究通过实验研究及数值模拟的方法，对多旋翼植保无人机悬停下洗气流对雾滴运动规律以及大豆冠层对雾滴的拦阻效果进行了研究。结果表明，洗气流强度与无人机螺旋桨的旋转速度和功率有关，且呈正相关关系。大豆冠层的结构对雾滴的拦阻效果显著，降低了雾滴运动的速度和距离。本研究对于优化无人机植保技术，提高喷雾效果具有一定的理论和实际意义。
关键词：无人机，植保，洗气流，雾滴运动规律，大豆冠层
1.引言
在农业生产中，化学农药的使用广泛，然而传统的农药喷洒方式存在一些问题，如喷雾效果不均匀、浪费资源等。随着无人机技术的发展，植保无人机逐渐成为农业生产中的重要工具。然而，无人机悬停过程中产生的洗气流以及作物冠层结构对雾滴运动规律的影响尚不清楚。
2.实验材料和方法
本实验中使用了一架多旋翼植保无人机进行了实验研究。通过调整无人机螺旋桨的旋转速度和功率，控制悬停时产生的洗气流强度。同时，选取不同结构和密度的大豆冠层进行实验，观察其对雾滴运动规律的影响。通过高速摄像机记录雾滴的运动轨迹，并利用图像处理技术进行数据分析。
3.实验结果与分析
实验结果表明，悬停无人机所产生的洗气流强度与螺旋桨的旋转速度和功率呈正相关关系。洗气流的强度对雾滴运动的速度和距离具有显著影响。当洗气流强度增大时，雾滴的运动速度加快，运动距离增加。此外，大豆冠层的密度以及结构对雾滴的运动规律有明显的影响。冠层越密集，雾滴的运动速度越低，运动距离越短。
4.数值模拟结果
为了更好地理解无人机悬停下洗气流及大豆冠层对雾滴运动规律的影响，本研究还进行了数值模拟。模拟结果与实验结果相吻合，进一步验证了实验结果的可靠性。模拟结果还显示，作物冠层结构对洗气流的分布和速度造成了一定的影响，进一步影响了雾滴的运动规律。
5.结论
本研究通过实验研究及数值模拟的方法，研究了多旋翼植保无人机悬停下洗气流及大豆冠层对雾滴运动规律的影响。实验结果表明，洗气流的强度与无人机螺旋桨的旋转速度和功率有关。大豆冠层的结构对雾滴的拦阻效果显著。本研究为优化无人机植保技术，提高喷雾效果提供了理论基础。
参考文献：
1.马云风,张伟,马云霞.植保无人机技术在农业生产中的应用[J].中国农机化学报,2019,40(11):170-180.
2.韩明威,权德智,于长海.农药喷洒优化调控技术研究与应用[J].农业机械学报,2017,48(S1):205-210.