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当前,我国森林病虫害爆发种类繁多,形势严峻。烟雾载药技术是防治森林病虫害的一项重要技术。脉冲式烟雾机是一种防治效率高、防治成本小的植保机械,燃烧室—喷管结构和化油器是脉冲式烟雾机的关键部件,其机械结构及参数、燃烧产物的流体形态及相关的热性能,都会直接影响脉冲式烟雾机的工作稳定性和发烟效果,进而影响对病虫害的防治效果。因此,深入研究燃烧室等部件对于新式脉冲烟雾机的研制及其小型化具有重要意义。本文详细论述了现有脉冲式烟雾机的工作机理,通过对燃烧室—喷管结构数学模型建立的过程,研究脉冲式烟雾机工作过程中燃烧室喷管内流体的一元稳定流动特性、变截面流动特性等重要的流体参数,确定燃烧室—喷管结构的理论外形及选择正确形状的喷管(渐缩喷管),进而设计出一种新型螺旋U型管结构,该结构的设计对脉冲式烟雾机小型化具有极为重要的意义;在此基础上,通过对现有脉冲式烟雾机所使用的化油器工作原理的详细分析,解析了燃烧室—喷管结构和化油器内高温、高速、高压气流的脉动燃烧过程,研究在脉冲式烟雾机内形成的震荡系统的固有工作频率,设计研发出了一种新型增压平衡式化油器。同时,运用LsbVIEW作为虚拟设计平台,采用模块化设计、图形化编程的方法,对燃烧室—喷管结构出口温度信号进行采集及测量;通过LabVIEW对脉冲式烟雾机的重要工作参数:发动机的瞬时油耗量、烟雾机的瞬时喷药量等进行采集及测量,并设计出人机交互界面的相关程序。取得的研究成果具体如下:1.设计出了一种新型螺旋U型管结构,有效地提高了脉冲式烟雾机的工作效率;有效减小脉冲式烟雾机的整机重量及尺寸。2.设计出了一种增压平衡式化油器,有效地改善了小型脉冲式烟雾机的启动性能及整机的工作稳定性。3.通过对脉冲式烟雾机燃烧室—喷管结构和化油器两大关键部件的重新设计,加工相关配件,组装出新式脉冲烟雾机。所研制的新式脉冲烟雾机已经已获得中华人民共和国国家知识产权局专利授权(专利号:201120282931.7)。4.采用LabVIEW虚拟平台对所设计的新型脉冲式烟雾机的重要参数进行采集及测量,可以获得燃烧室—喷管出口温度、喷油管瞬态温度的变化曲线、发动机的瞬时油耗量以及烟雾机的瞬时喷药量等相关数据,并设计了人机交互界面相关程序。5.本文所研制的脉冲喷气式小型烟雾机与本实验室自制的15%噻嗪酮—高效氯氰菊酯热雾剂配合作业,防治橡副珠蜡蚧(Parasaissetia nigra Nietner),表现出了较好的防治效果。与技术较为成熟的TS-35型脉冲式烟雾机相比,防治效果差异不显著。考虑到小型烟雾机携带更方便,特别是在山坡地作业时,劳动强度更低,当病虫害发生面积不大或橡胶林段分散时,使用性能方面更具优势。从防治效果看,自制的脉冲喷气式小型烟雾机基本达到了设计要求。