气雾培具有其他任何一种栽培模式所不能比拟的优势，特别是在植物生长潜能发挥上，可以让植物处于一种最佳的根域状态下进行生长发育，是未来农业生产中最有发展前景的耕作方式。目前，对雾场、温度场、风场还没有做系统的研究，没有明确植物生长所需的合适的雾滴浓度和温湿度等，而雾化栽培器结构、雾滴浓度等是决定雾化栽培成败的关键性因素，基于此，本文在对雾化器内部的雾滴分布浓度场、沉降规律、温度场以及栽培的经济性分析研究的基础上，进行雾化栽培器优化设计研究。　　 考虑到雾化栽培器对空间的充分、灵活利用和便于拆装，设计了空间桁架式超声雾化栽培器。在AutoCAD中建立其几何模型，在ANSYSICEMCFD中进行网格划分，最后导入Fluent中进行模拟桁架式超声雾化栽培器内雾滴沉积量、温湿度和轴流式风扇吹送雾滴的风速及喷雾时间的变化关系。应用二次回归正交旋转组合设计法制定了试验方案，通过试验得到了雾滴沉积量、温湿度关于影响它们的主要因素即出风口面积、室内温度、雾化率和喷雾时间的二次回归模型，通过该回归模型，对雾滴沉积量、温湿度和显著影响它们的单因素及其交互作用的关系进行了分析。将仿真与试验结果作对比，得到相对误差在5％之内。在ANSYS中，将每层栽培管道、作物的重量以及风载荷以面载荷的形式施加在对所设计的雾化栽培器栽培支架上，在此载荷状况下对该支架进行强度的校核及结构尺寸的优化。利用现有雾场、温度场和风场的存在问题，进一步优化设计桁架式超声雾化栽培器的结构。　　 研究表明，通过采用四因素五水平的二次回归正交旋转组合设计法建立栽培管道内的雾滴沉积量、温湿度分别关于出风口面积、室内温度、雾化率和喷雾时间的回归数学模型，由显著性分析结果可知，其与试验数据基本吻合;喷雾时间、雾化率以及出风口面积和室内温度的交互作用对上下管道内雾滴沉积量的影响显著，出风口面积，室内温度、雾化率和喷雾时间对上下管道内温度影响显著，出风口面积和室内温度的交互作用对上管道内温度影响显著，出风口面积，室内温度和喷雾时间对上下管道内湿度的影响显著;按照试验所得上下管道内温湿度的回归方程，在出风口面积分别为1174、2205、2640mm2，喷雾时间分别对应为6.3、5.9、7.1h，室内温度为25℃，雾化率分别对应为1、2和3个的条件下，预测的温度为25℃，湿度为100％，而试验测得温度分别对应为24.16、24.25、24.08℃，湿度分别对应为98.96％、98.58％、99.23％，则温度的相对误差分别为3.48％、3.O9％、3.82％，湿度的相对误差分别为1.05％、1.44％、0.78％，均在5％以内，所以正交试验所得回归方程既可以用于预测该型雾化栽培器内雾滴沉积量和温湿度，又能为实现根际雾场、温湿度场最优提供理论依据。已知作物生长所需雾滴沉积量和温湿度时，通过调控影响雾滴沉积量和温湿度的主要因素来调控它们，以满足作物生长所需。