na rozkład opadu rozpylonej cieczy dla

Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
Instytut Inżynierii Rolniczej
ROZKŁAD OPADU ROZPYLANEJ CIECZY WYBRANYCH
ROZPYLACZY DWUSTRUMIENIOWYCH
dr inż. Antoni Szewczyk
dr hab. inż. Deta Łuczycka
1
Wstęp
Mimo coraz większego rozwoju i popularności nie-chemicznych metod
ochrony roślin w dalszym ciągu podstawowym sposobem ochrony plonów w
produkcji wysoko towarowej jest stosowanie syntetycznych środków ochrony
roślin.
Skuteczność zabiegu opryskiwania zależy od poziomu oraz
równomierności naniesienia cieczy użytkowej, równomierności rozkładu
poprzecznego oraz stopnia pokrycia opryskiwanych powierzchni, o czym w
dużej mierze decydują zastosowane rozpylacze.
Najczęściej stosowanym w praktyce kryterium oceny rozpylacza jest
równomierność opadu rozpylanej cieczy na opryskiwaną powierzchnię.
Proces nanoszenia cieczy użytkowej na opryskiwaną powierzchnię jest
dość skomplikowany co utrudnia ocenę zabiegu.
Dokładne poznanie tego zjawiska przynieść może nieocenione korzyści
w postaci zwiększenia skuteczności ochrony roślin przy jednoczesnym
2
zmniejszeniu ilości emitowanych do środowiska pestycydów.
Cel badań
Głównym celem przeprowadzonych badań była charakterystyka
opadu rozpylonej cieczy na opryskiwanej powierzchni wybranych rozpylaczy
dwustrumieniowych oraz ocena rozkładu opadu w warunkach działania
strumienia powietrza o różnej prędkości przy zmiennych parametrach
rozpylania i ustawienia rozpylaczy.
Szczegółowymi celami było:
 porównanie charakterystyk opadu cieczy z zastosowaniem rozpylacza
dwustrumieniowego standardowego i eżektorowego.
 zbadanie wpływu zmiany kąta ustawienia rozpylacza przy różnej prędkości
powietrza na rozkład podłużny opadu cieczy.
3
Metodyka

c
b
a
10
1
2
7
h
d
VW
3
4
5
-
9
8
0
6
+
4
Parametry, warunki pracy i ustawienie rozpylaczy:
 wysokość belki polowej h=0,4; 0,5; 0,6 m,
 ciśnienie cieczy roboczej p = 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 MPa,
 odchylenie rozpylacza w pł. podłużnej  = 0; 5; 10; 15; 20; 25; 30°,
 prędkość strumienia powietrza vw = 0; 1,5; 3,0; 4,5 m∙s-1,
 Rozpylacze: DF 120-03; IDKT 120-03.
5
DF
IDKT
6
Teoretyczny rozkład opadu rozpylonej cieczy w warunkach
stacjonarnych
a) przy pionowym ustawieniu
rozpylacza dwustrumieniowego
b) po odchyleniu rozpylacza o kąt γ
7
Teoretyczny rozkład opadu rozpylonej cieczy pod wpływem działania
strumienia powietrza wynikającego z tzw. wiatru względnego
a) przy pionowym ustawieniu
rozpylacza dwustrumieniowego
b) po odchyleniu rozpylacza o kąt γ
8
Wpływ prędkości strumienia powietrza vw na rozkład opadu rozpylonej
cieczy dla ciśnienia 0,3 MPa przy pionowym (γ=0º) ustawieniu rozpylacza
DF 120-03 na wysokości 0,5 m
DF 120-03, h = 0,5 m, p=0,3 MPa, kąt γ = 0º
Vw [m/s]
0
1,5
3
4,5
0,2
0,4
0,6
0,20
0,15
Vi/Vc[-]
Vw
0,10
0,05
0,00
-1,2
-1
-0,8 -0,6 -0,4 -0,2
0
0,8
1
1,2
1,4
1,6
l [m]
9
Wpływ prędkości powietrza vw oraz kąta ustawienia rozpylacza γ = 25º na
rozkład opadu rozpylonej cieczy dla ciśnienia 0,3 MPa przy wysokości
rozpylania 0,5 m dla rozpylacza DF 120-03
DF 120-03, h = 0,5 m, p=0,3 MPa, kąt γ = 25º
Vw
0 m/s
1,5 m/s
3 m/s
4,5 m/s
0,20
0,15
Vi/Vc[-]
Vw
0,10
0,05
0,00
-1,2
-1
-0,8 -0,6 -0,4 -0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
l [m]
10
Wpływ prędkości strumienia powietrza vw na rozkład opadu
rozpylonej cieczy dla ciśnienia 0,3 MPa przy pionowym (γ=0º)
ustawieniu rozpylacza DF 120-03 na wysokości 0,6 m
DF 120-03, h = 0,6 m, p=0,3 MPa, kąt γ = 0º
Vw
0 m/s
1,5 m/s
3 m/s
4,5 m/s
0,15
Vi/Vc[-]
0,10
Vw
0,05
0,00
-1,2
-1
-0,8 -0,6 -0,4 -0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
l [m]
11
Wpływ prędkości powietrza vw oraz kąta ustawienia rozpylacza γ = 25º na
rozkład opadu rozpylonej cieczy dla ciśnienia 0,3 MPa przy wysokości
rozpylania 0,6 m dla rozpylacza DF 120-03
DF 120-03, h = 0,6 m, p=0,3 MPa, kąt γ=25º
Vw
0 m/s
1,5 m/s
3 m/s
4,5 m/s
0,20
0,15
Vi/Vc[-]
Vw
0,10
0,05
0,00
-1,2
-1
-0,8 -0,6 -0,4 -0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
l [m]
12
Wpływ prędkości strumienia powietrza vw na rozkład opadu rozpylonej
cieczy dla ciśnienia 0,3 MPa przy pionowym (γ=0º) ustawieniu rozpylacza
IDKT 120-03 na wysokości 0,5 m
IDKT 120-03, h = 0,5 m , p=0,3 MPa, kąt γ = 0º
0 m/s
1,5 m/s
3 m/s
4,5 m/s
0,20
Vi/Vc[-]
0,15
0,10
0,05
0,00
-1,2
-1
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
l [m]
13
Wpływ prędkości powietrza vw oraz kąta ustawienia rozpylacza γ = 25º na
rozkład opadu rozpylonej cieczy dla ciśnienia 0,3 MPa przy wysokości
rozpylania 0,5 m dla rozpylacza IDKT 120-03
IDKT 120-03, h = 0,5 m , p=0,3 MPa, kąt γ = 25º
0 m/s
1,5 m/s
3 m/s
4,5 m/s
0,25
Vi/Vc[-]
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
-1,2
-1
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
l [m]
14
Wpływ prędkości strumienia powietrza vw na rozkład opadu rozpylonej
cieczy dla ciśnienia 0,3 MPa przy pionowym (γ=0º) ustawieniu rozpylacza
IDKT120-03 na wysokości 0,6 m
IDKT 120-03, h = 0,6 m , p=0,3 MPa, kąt γ = 0º
0 m/s
1,5 m/s
3 m/s
4,5 m/s
0,15
Vi/Vc[-]
0,10
0,05
0,00
-1,2
-1
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
l [m]
15
Wpływ prędkości powietrza vw oraz kąta ustawienia rozpylacza γ = 25º na
rozkład opadu rozpylonej cieczy dla ciśnienia 0,3 MPa przy wysokości
rozpylania 0,6 m dla rozpylacza IDKT 120-03
IDKT 120-03, h = 0,6m , p=0,3 MPa, kąt γ = 25º
0 m/s
1,5 m/s
3 m/s
4,5 m/s
0,25
Vi/Vc[-]
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
-1,2
-1
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
l [m]
16
Wartości wskaźnika opadu Wsor uzyskane przy wysokości ustawienia
rozpylacza IDKT 120-03 h=0.6m oraz różnych prędkościach wiatru v, kąta
odchylenia γ i ciśnienia cieczy p
kąt
0º
5º
15º
25º
0,3
0,4
0,2
0,3
100
90
80
Wso [%]
70
60
50
40
30
20
10
0
0,2
0,3
0
0,4
0,2
1,5
3
0,4
0,2
0,3
0,4
p [MPa]
4,5
Vw [m/s]
17
Wartości wskaźnika opadu Wsor uzyskane przy wysokości h = 0.6m
ustawienia rozpylacza DF 120-04 oraz różnych prędkościach wiatru v, kąta
odchylenia γ i ciśnienia cieczy p
kąt
0º
5º
15º
25º
0,3
0,4
0,2
0,3
100
90
80
Wso [%]
70
60
50
40
30
20
10
0
0,2
0,3
0
0,4
0,2
1,5
3
0,4
0,2
0,3
0,4
p [MPa]
4,5
Vw [m/s]
18
Wnioski
1.
2.
3.
4.
Zdecydowana większa objętość opadłej cieczy na powierzchnię
opryskiwaną z rozpylonego strumienia po stronie zawietrznej
wskazuje na zjawisko przechwytywania części znoszonych przez
wiatr kropel rozpylanej strugi po stronie nawietrznej.
Porównanie
obu
wybranych
do
badań
rozpylaczy
dwustrumieniowych wskazuje na podobne zachowanie się
rozpylonych strug pod wpływem wiatru. Jednak w przypadku
rozpylaczy
eżektorowych
różnice
wysokości
krzywych
ilustrujących relatywne objętości opadu rozpylanej cieczy są
znacznie mniejsze w porównaniu do rozpylacza standardowego.
Wskazuje to na większą odporność na znoszenie sedymentacyjne
kropli wytwarzanych przez rozpylacz eżektorowy.
Przebiegi krzywych ilustrujących relatywny opad cieczy wskazują,
że
odchylenie
wybranych
do
badań
rozpylaczy
dwustrumieniowych nie spowodowało zwiększenia zjawiska
znoszenia sedymentacyjnego.
Analiza wyników badań wskaźnika opadu pod rozpylaczem Wsor
wykazała zdecydowane różnice podatności na znoszenie
rozpylonej cieczy przez wybrane rozpylacze. Bardzo wyraźnie
większe wartości wskaźnika Wsor zanotowano dla rozpylacza
dwustrumieniowego eżektorowego w porównaniu z rozpylaczem
standardowym.
19
20