摘要：植保無人機(jī)懸停果樹施藥時的旋翼下洗氣流場分布對霧滴空間運(yùn)動和在冠層內(nèi)部的附著、穿透有重要影響。該文基于計算流體動力學(xué)(computational fluid dynamic,CFD)方法,結(jié)合RNGκ–ε湍流模型、多孔介質(zhì)模型和滑移網(wǎng)格技術(shù),通過構(gòu)建虛擬果園,對六旋翼植保無人機(jī)懸停果樹施藥時的下洗氣流流場進(jìn)行數(shù)值模擬,分析在無人機(jī)不同懸停高度、不同果樹生長階段和不同自然風(fēng)速下的氣流場分布特征,并進(jìn)行標(biāo)記點下洗氣流速度測試試驗。研究結(jié)果表明:1)自然風(fēng)速大于3m/s時,旋翼下洗氣流速度已淹沒于環(huán)境自然風(fēng)速中,不再滿足植保無人機(jī)懸停施藥作業(yè)條件;2)自然風(fēng)破壞了旋翼下洗氣流的中心對稱狀態(tài),向下風(fēng)方向出現(xiàn)后揚(yáng),且隨著自然風(fēng)速和懸停高度的增大,后揚(yáng)距離隨之增大;3)與無自然風(fēng)狀態(tài)比較,果樹生長時期對其噴頭處速度分布影響不顯著,主要受自然風(fēng)影響,且豎直向下的z向氣流占主體地位,對霧滴的對靶運(yùn)輸起主導(dǎo)作用,應(yīng)將噴頭安裝于可使霧滴獲得較大z向速度的旋翼正下方0.2m處附近;4)無人機(jī)懸停位置沿逆風(fēng)方向調(diào)整后,冠層內(nèi)部上、中、下層氣流平均速度較調(diào)整前分別由1.36、0.80、0.81m/s增大至3.04、2.37、1.63m/s;上、下層速度分布變異系數(shù)分別由74.26%、35.80%降至45.39%和22.70%,中層略有增大,總體利于實現(xiàn)對靶噴霧。試驗結(jié)果表明,標(biāo)記點下洗氣流速度測量值和模擬值之間具有較好的一致性。該文可為動態(tài)環(huán)境條件下植保無人機(jī)懸停果樹施藥的對靶噴霧自適應(yīng)控制技術(shù)研究提供參考。