Desarrollo y evaluación de un sistema de generación de gotas monodispersas para la aplicación precisa de herbicidas
Autores: Wu, Minmin; Ou, Mingxiong; Zhang, Yong; Jia, Weidong; Dai, Shiqun; Wang, Ming; Dong, Xiang; Wang, Xiaowen; Jiang, Li
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Aplicación precisa de herbicidas
Sistema de generación de gotas monodispersas
Campo eléctrico
Modelo de predicción de diámetro de gotas
Forma de salida del tubo capilar
Tasa de flujo de líquido
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Los métodos tradicionales de control de malezas durante la gestión de campos a menudo resultan en desperdicio de herbicidas. La aplicación precisa de herbicidas es crucial en la producción agrícola. Este estudio presenta un sistema de generación de gotas monodispersas diseñado para la aplicación precisa de herbicidas, capaz de generar gotas monodispersas inducidas por un campo eléctrico. Se realizaron experimentos de generación de gotas para investigar los efectos de la forma de salida del tubo capilar, la tasa de flujo de líquido y el tamaño del tubo capilar en la generación de gotas cargadas. Se estableció un modelo de predicción del diámetro de la gota basado en los parámetros del sistema. Los resultados experimentales indicaron que a medida que aumentaba el voltaje aplicado, el diámetro de la gota disminuía y los patrones de generación de gotas pasaban secuencialmente de goteo, microgoteo, a modos de goteo inestables. En un campo eléctrico débil, los capilares con salidas biseladas producían gotas más pequeñas con distribuciones de diámetro más estables en comparación con aquellos con salidas obtusas. En un campo eléctrico fuerte, el diámetro de gota más pequeño de los capilares obtusos fue de 138.2 m, mientras que de los capilares biselados fue de 198.7 m. Dentro del rango de parámetros de diseño, el diámetro de la gota estaba básicamente correlacionado positivamente con la tasa de flujo de líquido y el tamaño del tubo capilar. Al controlar el voltaje aplicado, la tasa de flujo de líquido y el tamaño del tubo capilar, se podría lograr una generación estable de gotas dentro de un rango de diámetro de 198.7-2520.8 m, y el coeficiente de variación del diámetro de la gota bajo las mismas condiciones de trabajo fue generalmente menor al 6%. El sistema de generación de gotas monodispersas desarrollado en este estudio puede reducir efectivamente el uso de herbicidas y mejorar la eficiencia de aplicación.
Descripción
Los métodos tradicionales de control de malezas durante la gestión de campos a menudo resultan en desperdicio de herbicidas. La aplicación precisa de herbicidas es crucial en la producción agrícola. Este estudio presenta un sistema de generación de gotas monodispersas diseñado para la aplicación precisa de herbicidas, capaz de generar gotas monodispersas inducidas por un campo eléctrico. Se realizaron experimentos de generación de gotas para investigar los efectos de la forma de salida del tubo capilar, la tasa de flujo de líquido y el tamaño del tubo capilar en la generación de gotas cargadas. Se estableció un modelo de predicción del diámetro de la gota basado en los parámetros del sistema. Los resultados experimentales indicaron que a medida que aumentaba el voltaje aplicado, el diámetro de la gota disminuía y los patrones de generación de gotas pasaban secuencialmente de goteo, microgoteo, a modos de goteo inestables. En un campo eléctrico débil, los capilares con salidas biseladas producían gotas más pequeñas con distribuciones de diámetro más estables en comparación con aquellos con salidas obtusas. En un campo eléctrico fuerte, el diámetro de gota más pequeño de los capilares obtusos fue de 138.2 m, mientras que de los capilares biselados fue de 198.7 m. Dentro del rango de parámetros de diseño, el diámetro de la gota estaba básicamente correlacionado positivamente con la tasa de flujo de líquido y el tamaño del tubo capilar. Al controlar el voltaje aplicado, la tasa de flujo de líquido y el tamaño del tubo capilar, se podría lograr una generación estable de gotas dentro de un rango de diámetro de 198.7-2520.8 m, y el coeficiente de variación del diámetro de la gota bajo las mismas condiciones de trabajo fue generalmente menor al 6%. El sistema de generación de gotas monodispersas desarrollado en este estudio puede reducir efectivamente el uso de herbicidas y mejorar la eficiencia de aplicación.