Определение кинематических параметров падения капель рабочего раствора пестицидов при опрыскивании с учетом изменения их геометрических размеров

Расширение ассортимента применяемых пестицидов и жидких минеральных удобрений обуславливает необходимость постоянного совершенствования конструкций распылителей, позволяющих создавать монодисперсный распыл и обеспечить качественное внесение средств химизации при небольших дозах и наименьших потерях. Актуальным остается вопрос изучения процесса падения капель с изменяющимися геометрическими размерами. Исследования движения капель в воздушной среде позволяют определить скорость и координаты падения на обрабатываемую поверхность, обосновать конструкцию, размеры, оптимальные режимы работы и параметры установки распылителей и устройств защиты факела распыла от прямого воздействия ветра, что особенно важно на стадии проектирования конструкций распылителей полевых опрыскивателей. В статье приведено моделирование процесса падения капель рабочего раствора пестицида в сопротивляющейся среде с учетом изменения их геометрических размеров. Получены уравнение изменения радиуса капли в зависимости от изменения горизонтальной поперечной движению агрегата, формула изменения интенсивности убывания капли в зависимости от начальных условий и состояния окружающей среды. Получена зависимость между коэффициентами перемещения капли вдоль горизонтальной поперечной движению агрегата оси и временем, приведены выражения для изменения радиуса капли в зависимости от горизонтального перемещения и уравнения изменения скорости и вертикальной координаты движения капли от времени. Определен коэффициент массоотдачи с поверхности капли в зависимости от коэффициента сопротивления, начальной скорости, плотности среды на границе капли и растительной среды, подверженной обработке. Результаты исследования могут быть использованы в машиностроении при проектировании и испытаниях распылителей и форсунок, разработке конструкций ветрозащитных устройств факелов распыла рабочих растворов пестицидов в полевых опрыскивателях, моделировании процесса движения капель с изменяющейся массой

1. Крук, И.С. Способы и технические средства защиты факела распыла от прямого воздействия ветра в конструкциях полевых опрыскивателей / И.С. Крук, Т.П. Кот, О.В. Гордеенко ; Белорус. гос. аграр. техн. ун-т. - Минск : БГАТУ, 2015. - 283 с.

2. Гордеенко, О.В. Повышение эффективности ухода за посевами овощных культур на гребнях совершенствованием оборудования для ленточного внесения гербицидов : дис. … канд. техн. наук : 05.20.01 / О.В. Гордеенко. - Горки, 2004. - 169 л.

3. Корсунов, Ю.А. Экспериментальное исследование дробления капель жидкости при низких значениях числа Рейнольдса / Ю.А. Корсунов, А.В. Тишин // Изв. Акад. наук СССР. Механика жидкости и газа. - 1971. - №2. - С. 128-138.

4. Защита растений в устойчивых системах землепользования : в 4 кн. Кн. 4. / Д. Шпаар [и др.] ; под общ. ред. Д. Шпаара ; Федер. М-во по защите прав потребителей продовольствия и сел. хоз-ва Федератив. Респ. Германии. - Минск : [б. и.], 2004. - 346 с.

5. Сельскохозяйственная авиация: защита растений и внесение удобрений : сб. ст. : пер. с англ. и фр. / под общ. ред. и со вступ. ст. Б.И. Рукавишникова. - М. : Колос, 1967. - 439 с.

6. Маркевич, А.Е. Основы эффективного применения пестицидов : справ. в вопр. и ответах по механизации и контролю качества применения пестицидов в сел. хоз-ве / А.Е. Маркевич, Ю.Н. Немировец. - Горки : Могилев. гос. учеб. центр подгот., повышения квалификации, переподгот. кадров, консультирования и аграр. реформы, 2004. - 63 с.

7. Клочков, А.В. Механизация химической защиты растений / А.В. Клочков, А.Е. Маркевич ; Белорус. гос. с.-х. акад. - Горки : [б. и.], 2008. - 228 с.

8. Математическое моделирование падения капли пестицида при химической защите посевов / И.С. Крук [и др.] // Агропанорама. - 2013. - №3. - С. 9-11.

9. Методика инженерного расчета кинематических параметров движения капель рабочего раствора пестицидов в воздушной среде / О.В. Гордеенко [и др.] // Агропанорама. -- 2011. - №6. - С. 6-10.

10. Мещерский, И.В. Работы по механике тел переменной массы / И.В. Мещерский ; предисл. и вступ. ст. А.А. Космодемьянского. - 2-е изд. - М. : Гос. изд-во техн.-теорет. лит., 1952. - 280 с.

11. Емельянов, А.Л. Кинетика испарения капель в системах охлаждения теплонагруженных элементов приборов / А.Л. Емельянов, Е.С. Платунов // Изв. вузов. Приборостроение. - 2011. - Т. 54, №1. - С. 84-88.

12. Ольшанский, В.П. Аналитическое решение задачи о падении шара, радиус которого убывает по дробно-линейному закону / В.П. Ольшанский, С.В. Ольшанский // Техн. механика. - 2014. - №2. - С. 73-78.

13. Ольшанский, В.П. К моделированию падения испаряющейся капли диспергированного огнетушащего вещества / В.П. Ольшанский, С.В. Ольшанский // Пожаровзрывобезопасность. - 2006. - Т. 15, №1. - С. 41-45.

14. Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики / С.М. Тарг. - 10-е изд., перераб. и доп. - М. : Высш. шк., 1986. - 416 с.

15. Рогов, В.П. Коэффициент сопротивления частиц и капель / В.П. Рогов // Науч. тр. Дальрыбвтуза. - 2007. - Вып. 19. - С. 95-105.

16. Рогов, В.П. К расчету скорости витания капель воды / В.П. Рогов, О.В. Повалихина // Науч. тр. Дальрыбвтуза. - 2007. - Вып. 19. - С. 91-95.

17. Динамика капель диспергированной струи в поперечном потоке газа / О.В. Долгушина [и др.] // Вестн. Челяб. гос. ун-та. - 2012. - №30 (284), вып. 14. - С. 26-31.

18. Гурьяшкин, Л.П. Испарение и динамика капель азота в воздухе / Л.П. Гурьяшкин, А.Л. Стасенко // Учен. зап. ЦАГИ. - 1991. - Т. 22, №6. - С. 70-74.

19. Броунштейн, Б.И. Гидродинамика, массо- и теплообмен в дисперсных потоках / Б.И. Броунштейн, Г.А. Фишбейн. - Л. : Химия, 1977. - 279 с.

20. Фукс, Н.А. Механика аэрозолей / Н.А. Фукс ; Акад. наук СССР, Ин-т науч. информ. - М. : Изд-во Акад. наук СССР, 1955. - 352 с.