[发明专利]基于模型的直升机航空施药飘移预测方法

摘要

本发明涉及一种基于模型的直升机航空施药飘移预测方法，属于农用航空施药技术领域。该方法模拟农用直升机和喷嘴的雾化面，确定预测域和预测域的边界条件，并运行Fluent，得出施药直升机行进及旋翼产生的气流受到机身阻挡后在雾化面形成的风场，通过迭代运算，模拟边界条件下预测域各网格内的药液浓度和药液密度变化，获得药液雾滴的沉积分布，完成直升机的航空施药飘移预测。本发明将CFD思想引入到农用航空施药技术领域，可以快速有效地模拟即将进行的航空施药药液沉积分布情况及飘移范围等，从而为准确、安全、便捷评估农业航空施药作业创造条件。

主权项

1.一种基于模型的直升机航空施药飘移预测方法，在载有Fluent软件包的计算机中，按以下步骤进行预测：第一步、模拟直升机——实测施药直升机机身曲面参数，输入计算机，进行网格化处理，生成机身网格图；第二步、模拟喷嘴雾化面——根据安装在施药直升机机身上的喷嘴个数以及喷嘴之间的距离，按下式确定喷嘴的喷量：上式中为喷量（单位为升），为每亩所需喷量（单位为升/亩），为作业面积（单位为亩），是直升机作业飞行速度（单位为米/秒），是直升机作业有效喷幅（单位为米），是时间（单位为秒）；并测得雾滴粒径的尺寸，然后将喷嘴的喷量和雾滴粒径的尺寸输入计算机，生成预定分隔精度的喷嘴雾化面网格图；第三步、确定预测域——以施药直升机旋翼轴中心线与机身上平面交点为基准点，以距所述上平面5±0.5和8±0.5倍旋翼直径的平面分别为上边界和下边界，以距所述中心线15±1倍的旋翼直径圆周面为周向边界，建立圆柱形预测域，并生成预定精度的预测域网格图；第四步、输入预测域边界条件——将实测外界风速、温度、压力以及喷嘴内的药液浓度和药液密度输入计算机，作为边界条件；第五步、预测航空施药飘移——运行Fluent，得出施药直升机行进及旋翼产生的气流受到机身阻挡后在雾化面形成的风场，通过迭代运算，模拟边界条件下预测域各网格内的药液浓度和药液密度变化，获得药液雾滴的沉积分布，完成直升机的航空施药飘移预测。