2.3磁化(hua)除草劑溶液霧滴粒徑

在(zai)(zai)不(bu)(bu)同磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)強度和不(bu)(bu)同磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)時(shi)(shi)(shi)長共同影響下(xia)除(chu)(chu)草(cao)劑(ji)溶液噴(pen)霧(wu)(wu)霧(wu)(wu)滴(di)粒(li)徑(jing)(jing)(jing)(jing)分布(bu)見(jian)圖7。磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)除(chu)(chu)草(cao)劑(ji)溶液霧(wu)(wu)滴(di)粒(li)徑(jing)(jing)(jing)(jing)試(shi)驗(yan)結果(guo)見(jian)表5。當磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)強度為(wei)350 mT、循環磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)時(shi)(shi)(shi)長為(wei)15.0 min時(shi)(shi)(shi)，噴(pen)霧(wu)(wu)霧(wu)(wu)滴(di)粒(li)徑(jing)(jing)(jing)(jing)達到最小值，為(wei)108.75μm，下(xia)降11.20%。多數試(shi)驗(yan)證明(ming)單(dan)個(ge)霧(wu)(wu)滴(di)所產(chan)生的影響遠大于(yu)其本身的粒(li)徑(jing)(jing)(jing)(jing)范圍，在(zai)(zai)符合除(chu)(chu)草(cao)劑(ji)最佳(jia)生物粒(li)徑(jing)(jing)(jing)(jing)(100~300μm)要(yao)求的同時(shi)(shi)(shi)，減(jian)小霧(wu)(wu)滴(di)粒(li)徑(jing)(jing)(jing)(jing)可以(yi)減(jian)少農(nong)藥使用量。與(yu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)除(chu)(chu)草(cao)劑(ji)溶液表面張力(li)變(bian)化(hua)(hua)(hua)趨勢對比，在(zai)(zai)50~500 mT磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)范圍內，表面張力(li)與(yu)霧(wu)(wu)滴(di)粒(li)徑(jing)(jing)(jing)(jing)均隨磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)時(shi)(shi)(shi)長的增加呈(cheng)現先下(xia)降后回升的趨勢，兩者總體(ti)變(bian)化(hua)(hua)(hua)趨勢一致，但變(bian)化(hua)(hua)(hua)率不(bu)(bu)同，這可能是磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)方式和磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)溶液量不(bu)(bu)同導致的。該結果(guo)同樣表明(ming)并不(bu)(bu)是磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)處理時(shi)(shi)(shi)間越長或磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)強度越大，噴(pen)霧(wu)(wu)的霧(wu)(wu)滴(di)粒(li)徑(jing)(jing)(jing)(jing)就越小，而(er)是存在(zai)(zai)處理效果(guo)最佳(jia)的磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)強度和磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)時(shi)(shi)(shi)長。

表5磁化除草(cao)劑溶液霧(wu)滴(di)粒徑測試結果

2.4磁(ci)化除草(cao)劑(ji)溶(rong)液(ye)霧滴粒徑分布擬合及模型(xing)驗證

為(wei)直觀地分析霧(wu)滴(di)粒(li)徑變(bian)化情況(kuang)，參照(zhao)“2.2”表面張力數(shu)(shu)據擬(ni)合(he)(he)方(fang)法對噴霧(wu)霧(wu)滴(di)粒(li)徑進行多(duo)項式(shi)(shi)擬(ni)合(he)(he)、高斯擬(ni)合(he)(he)和(he)洛倫(lun)茲(zi)擬(ni)合(he)(he)，但高斯擬(ni)合(he)(he)與(yu)洛倫(lun)茲(zi)擬(ni)合(he)(he)在達到(dao)最大迭代次數(shu)(shu)之后擬(ni)合(he)(he)結(jie)果仍不收斂，所以采用(yong)多(duo)項式(shi)(shi)擬(ni)合(he)(he)模(mo)型。多(duo)項式(shi)(shi)擬(ni)合(he)(he)結(jie)果中，R2為(wei)0.833 6，調整后R2為(wei)0.787 4，RMSE為(wei)2.085 7，這說明擬(ni)合(he)(he)函(han)數(shu)(shu)有意(yi)義且擬(ni)合(he)(he)程度(du)較高，公(gong)式(shi)(shi)(5)為(wei)除(chu)草(cao)劑噴霧(wu)霧(wu)滴(di)粒(li)徑與(yu)磁(ci)場強度(du)和(he)磁(ci)化時長的函(han)數(shu)(shu)關(guan)系(xi)式(shi)(shi)，圖8為(wei)磁(ci)化除(chu)草(cao)劑溶液霧(wu)滴(di)粒(li)徑擬(ni)合(he)(he)曲面。

為(wei)(wei)方(fang)(fang)便高效地(di)達到利用磁(ci)化方(fang)(fang)式(shi)控制噴(pen)霧(wu)霧(wu)滴(di)粒(li)(li)徑(jing)(jing)的(de)目的(de)，經“2.3”分(fen)析(xi)，當(dang)磁(ci)場強(qiang)度為(wei)(wei)350 mT時(shi)，隨著磁(ci)化時(shi)長的(de)變(bian)(bian)化，霧(wu)滴(di)粒(li)(li)徑(jing)(jing)變(bian)(bian)化范圍最大，因此(ci)以固(gu)定磁(ci)場強(qiang)度調(diao)(diao)整磁(ci)化時(shi)長的(de)方(fang)(fang)式(shi)控制噴(pen)霧(wu)霧(wu)滴(di)粒(li)(li)徑(jing)(jing)。對磁(ci)場強(qiang)度為(wei)(wei)350 mT時(shi)霧(wu)滴(di)粒(li)(li)徑(jing)(jing)隨磁(ci)化時(shi)長變(bian)(bian)化的(de)數據進行三次多(duo)項(xiang)(xiang)式(shi)擬(ni)合，擬(ni)合結果中(zhong)，R2為(wei)(wei)0.990 5，調(diao)(diao)整后R2為(wei)(wei)0.977 4，RMSE為(wei)(wei)1.162 3。三次多(duo)項(xiang)(xiang)式(shi)函數(6)可作為(wei)(wei)350 mT磁(ci)場強(qiang)度下霧(wu)滴(di)粒(li)(li)徑(jing)(jing)調(diao)(diao)控模(mo)型，圖(tu)9為(wei)(wei)磁(ci)化時(shi)長與霧(wu)滴(di)粒(li)(li)徑(jing)(jing)擬(ni)合曲線。

圖9磁(ci)化時長與霧滴粒徑擬合(he)曲線

為驗(yan)證350 mT磁場強度時霧(wu)(wu)滴(di)粒(li)(li)徑(jing)(jing)調控模(mo)型(xing)(xing)的(de)實(shi)際(ji)應用價值(zhi)，參考磁化(hua)除草(cao)劑溶液霧(wu)(wu)滴(di)粒(li)(li)徑(jing)(jing)的(de)試驗(yan)設(she)計，在磁場強度為350 mT前提下，對除草(cao)劑溶液分(fen)別循環磁化(hua)5.0、10.0、15.0、20.0 min，實(shi)測霧(wu)(wu)滴(di)粒(li)(li)徑(jing)(jing)與(yu)模(mo)型(xing)(xing)理論霧(wu)(wu)滴(di)粒(li)(li)徑(jing)(jing)見表(biao)6，經過(guo)分(fen)析，實(shi)測值(zhi)與(yu)理論值(zhi)相對誤差均小于1%，此(ci)模(mo)型(xing)(xing)具有實(shi)際(ji)應用價值(zhi)。

表6模型驗證分(fen)析

3結論與討論

1)在0~500 mT磁(ci)(ci)(ci)場強(qiang)度(du)范圍內(nei)，當磁(ci)(ci)(ci)場強(qiang)度(du)為350 mT、磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)時間為15.0 min時，表面張力最(zui)小，為54.0 mN/m，下降14.96%；噴(pen)霧(wu)霧(wu)滴粒(li)徑最(zui)小，為108.75μm，下降11.20%。溶液表面張力和噴(pen)霧(wu)霧(wu)滴粒(li)徑隨磁(ci)(ci)(ci)場強(qiang)度(du)和磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)時長的(de)增(zeng)加均呈(cheng)現先下降后回升的(de)趨勢，表明只有在特(te)定磁(ci)(ci)(ci)場強(qiang)度(du)和磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)時長范圍內(nei)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)效果才最(zui)佳。

2)對磁(ci)化除草(cao)劑(ji)溶液(ye)表(biao)(biao)面張力和噴(pen)霧霧滴粒徑(jing)進行擬合(he)(he)處理(li)，洛倫(lun)茲(zi)擬合(he)(he)模(mo)型(xing)最(zui)符合(he)(he)除草(cao)劑(ji)溶液(ye)表(biao)(biao)面張力受磁(ci)場(chang)(chang)強(qiang)度和磁(ci)化時(shi)長(chang)影響的(de)變(bian)化規(gui)律(lv)，以洛倫(lun)茲(zi)模(mo)型(xing)函(han)數(shu)作為表(biao)(biao)面張力與磁(ci)場(chang)(chang)強(qiang)度和磁(ci)化時(shi)長(chang)的(de)函(han)數(shu)關系式(shi)(shi)；多項式(shi)(shi)擬合(he)(he)模(mo)型(xing)能有效描述除草(cao)劑(ji)溶液(ye)噴(pen)霧霧滴粒徑(jing)受磁(ci)場(chang)(chang)強(qiang)度和磁(ci)化時(shi)長(chang)影響的(de)變(bian)化規(gui)律(lv)，以固定磁(ci)場(chang)(chang)強(qiang)度調(diao)整(zheng)磁(ci)化時(shi)長(chang)的(de)方法(fa)給(gei)出了350 mT磁(ci)場(chang)(chang)下(xia)調(diao)控噴(pen)霧滴粒徑(jing)的(de)函(han)數(shu)關系式(shi)(shi)。

3)除草(cao)劑溶(rong)液(ye)經磁化(hua)作用(yong)后(hou)，其噴霧霧滴粒徑(jing)可由122.47μm下降到108.75μm，下降11.20%，有效減(jian)小霧滴粒徑(jing)且符(fu)合最佳生物霧滴粒徑(jing)要求，為(wei)除草(cao)劑溶(rong)液(ye)噴施作業中霧化(hua)特性控制(zhi)提(ti)供新的參(can)考。

噴施壓(ya)力、噴頭(tou)型(xing)號、磁(ci)(ci)化溶(rong)液量等多(duo)種因(yin)素都(dou)可能對磁(ci)(ci)化效果產生影(ying)(ying)響，在后(hou)續研究(jiu)中應(ying)盡(jin)可能建立有(you)多(duo)影(ying)(ying)響因(yin)素參數(shu)的函數(shu)關(guan)(guan)系(xi)式；除此之(zhi)外，磁(ci)(ci)化作(zuo)用通過影(ying)(ying)響除草劑溶(rong)液表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力而(er)間接(jie)影(ying)(ying)響霧(wu)滴(di)(di)粒徑(jing)(jing)，可通過研究(jiu)表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力與(yu)霧(wu)滴(di)(di)粒徑(jing)(jing)關(guan)(guan)系(xi)模(mo)型(xing)來優化磁(ci)(ci)化作(zuo)用與(yu)霧(wu)滴(di)(di)粒徑(jing)(jing)的函數(shu)關(guan)(guan)系(xi)式。