輔助氣流作用下高郁閉度作物冠層孔隙率變化研究.pdf

1、隨著我國農(nóng)作物產(chǎn)量不斷增加，病蟲草害也呈現(xiàn)出規(guī)模式的爆發(fā)，植物保護(hù)技術(shù)與病蟲草害的緊密相關(guān)相生相伴。耕地面積減少和現(xiàn)代農(nóng)藝要求決定了作物需要合理密植，但是密植作物生長到中后期形成高郁閉度植物冠層，化學(xué)防治作為主要的植保方法，一般的噴灑技術(shù)實(shí)現(xiàn)不了藥液在植株群體內(nèi)的均勻沉積，氣流輔助噴霧既能二次霧化霧滴，又能改變冠層局部孔隙率，形成通風(fēng)流道，以增強(qiáng)在冠層內(nèi)部的沉積，是解決該問題的有效手段，但是現(xiàn)有研究多是針對輔助氣流對噴霧沉積的定性分析，

2、很少有研究輔助氣流對作物冠層的影響效果，本文從植物冠層多孔介質(zhì)特性視角出發(fā)，對輔助氣流作用下的植物冠層孔隙率進(jìn)行了定性定量分析。得到如下結(jié)論：
　?。?）對輔助氣流風(fēng)源計(jì)算選型和分配器的設(shè)計(jì)滿足了課題試驗(yàn)對風(fēng)的要求，通過試驗(yàn)粗略得到了不同風(fēng)速下同一根側(cè)枝的變形情況，側(cè)枝變形與風(fēng)速變化呈正相關(guān)，隨著風(fēng)速的均勻增大，側(cè)枝變形不成線性增加的關(guān)系，增幅是逐漸增大的，側(cè)枝在一定風(fēng)速范圍內(nèi)的變形量曲線呈冪函數(shù)增加的形式，不同部位增加幅度有所區(qū)

3、別；同一風(fēng)速下，棉花莖桿不同部位側(cè)枝變形程度大小不同，上部側(cè)枝和中部側(cè)枝變形量較大，下部側(cè)枝變形量較小，出現(xiàn)該結(jié)果可能與側(cè)枝長度、直徑和所處位置等因素有關(guān)，通過有限元分析得出莖桿長度對其變形影響最大。
　?。?）棉花莖桿不同部位由于其生長周期不同，導(dǎo)致其相應(yīng)的致密度有一定差異，莖桿的楊氏模量從大到小排序依次為主干、下部側(cè)枝、中部側(cè)枝、上部側(cè)枝。試樣過程中發(fā)現(xiàn)試樣的長度會(huì)對試驗(yàn)結(jié)果有一定的影響，但是不影響試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性。
　　

4、（3）對棉花莖桿進(jìn)行三維建模，賦予材料屬性，進(jìn)行棉花莖桿的生物力學(xué)模型表達(dá)，采用流固耦合模擬方法得到不同側(cè)枝的變形情況，該模擬結(jié)果與物理試驗(yàn)結(jié)論較為一致，證明流固耦合方法研究本課題是可行的，同時(shí)證明了建立力學(xué)模型的準(zhǔn)確性；對棉花莖進(jìn)行簡化建模，采用流固耦合方法對棉花莖葉變形進(jìn)行分析，得到模擬條件下棉花葉片的撓度變形。
　　（4）提出一種理論計(jì)算作物孔隙率的方法，對棉花植株抽象簡化，利用有限元分析結(jié)果推導(dǎo)莖葉投影面積變化規(guī)律，對不同