喷雾漂移的基础

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关于汤姆沃尔夫(喷嘴_GUY)

Tom Wolf酒店位于Saskatoon,SK,并在喷涂业务中拥有31年的研究经验。他获得了他的BSA(1987)和M.Sc.(1991)在曼尼托巴省大学的植物科学中,他的博士学位(1996年)来自俄亥俄州州立大学的农学院。汤姆侧重于实际建议,以提高生产者的效率为基础。他还骑着独轮车大多数人到办公室。

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1989年的一年,在Raj Grover博士和John Maybank的观察下,我的第一次喷雾漂移试验。我们评估了几种喷雾罩,Flexi-X线,Agshield,Brandt和Rogers的性能,并希望衡量它们的效果。但在我的心里,我对漂移不感兴趣。我想研究除草剂的疗效。无论如何,我想,我们会做这个试验,我很确定我们不必重新审视这个话题。

It’s now thirty-two years later and spray drift has interwoven itself into all my projects, remains one of the most powerful drivers of regulatory activity, is likely the most visible consequence of poor stewardship, and will stay as one of the dominant creators of public opinion around modern agricultural practice.

漂移没有消失。然而,我们对它的理解远非完整。

喷雾漂移被定义为喷雾云远离处理过的血管的风力诱导的运动。所有喷雾可能会出现液滴漂移,并且它发生在喷雾剂的几分钟内。其表弟蒸气漂移仅限于挥发性的活性成分,即它们可以在施用后从干燥沉积物蒸发。喷雾施用完成后蒸汽漂移发生,可以持续数天。

液滴漂移

液滴漂移可以分成两相,分隔约1秒,并且不同地测量。首先发生“初始漂移”,是指在雾化后立即离开处理区域的产品。它是空气传播的,可以通过将空气取样器(任何可以在空气中捕获液滴的装置)靠近喷雾条的下行边缘来测量。

数字1初始VS次要漂移。一旦漂移云离开处理过的条子,湍流和沉降的相对强度决定了仍然空气传播的量和降落顺风的量。

二次漂移描述了空中喷雾云,该喷雾云继续从条带边缘移动,在那里它要么在下面的表面上保持高处或沉积物。通常使用放置在地面上的采样器来测量,捕获沉积喷雾液滴。方法的差异很重要,因为它进入了了解喷雾漂移问题的核心。

图2:当位移能量超过液滴能量时发生液滴漂移。液滴的质量和速度的组合不能承受移动空气所呈现的能量。

最初的漂移实际上很容易理解,因为它的创作是直观的。液滴从喷涂羽流的位移是平衡两种能量的功能。第一个液滴能量是液滴直径和速度的产物。液滴中的能量越多,越难取代,这就是为什么较大,重少,液滴或快速移动的空气辅助是有用的漂移还原工具。其次,位移能量来自相对空气运动,无论是向前行进速度或风和相关的湍流。更多的风或湍流意味着更多的动力来取代。

图3:初始漂移遵循预期对更大的风速和粗糙喷雾的响应。拉动型喷雾器的数据行驶13 km / h,高度为60厘米。

因为初始漂移更容易理解,所以我们最常见的减少漂移的建议是基于最大化的液滴能量和最小化位移能量。下臂,较大的液滴,较慢的旅行速度,护罩或适当实施的空气辅助所有有助于减少初始漂移。它有意义,创造较少的初始漂移也将减少由二次漂移引起的下行沉积。

图4:初始漂移的管理是直观的。我们通过向液滴添加能量来减少漂移,并通过保护液滴暴露于移动空气来减少漂移。

顺风沉积

留下喷雾剂后,移动的二级漂移云有两个主要选择。它可以存放或它可以保持空气传播。基本物理学表明,所有物体最终都落在地上,由于较小的物体需要更多的时间,因此它们进一步漂移。但是当考虑大气湍流和地形时,它并不简单。这两个复杂因素控制漂移云的比例仍然是空中的,以及比例沉积物。

漂移试验表明,大约20%的初始漂移量返回到喷雾器的前100米左右内的表面。其余的剩余并在其蒸发的大气中升起并进一步混合。

图5:大多数二次漂移仍然是空中的。数据是来自拉式喷雾器的中等喷涂质量,具有60厘米的动臂高度和13 km / h旅行速度

它发生得很快。喷雾条件下灯只需5米,云已经高4米。在100米下行,我们将其高度测量到30米。

仍然空气载体的喷雾比例取决于喷雾质量和大气的性质。如果它是刮风和阳光明媚,或者如果喷雾更精细,湍流会使更多进入空气。如果它是多云,风低,我们几乎没有大气混合。结果,较小的比例将保持空气传播,更沉淀,总体而言,我们实际上可能有更大的损坏下行区域。

当我们从刮风日开始喷涂漂移沉积数据时,沉积量随着下行距离呈指数呈指数增长。通常,漂移损坏遵循相同的模式。首先含有大部分剂量沉积的较大液滴。较小的液滴进一步进一步,更有可能在大气中混合并用热量升起。

图6:沉积的漂移随距离对数减小。顶部,线性轴。底部,日志轴。

在平静的夏天晚上常见的温度反演条件下,过夜和清晨,漂移云的损坏不会相同的方式减少。云在一个大面积上含有浮力雾的云。如果没有大气混合及其导致的时间和距离稀释,则可能会损坏大面积。

湍流对沉积的影响

我们确实确定了我们更加大气的混合,喷雾较少的喷雾将在地面上沉积,至少在短期内。这会如何影响我们对风的作用的思考?

当我们从许多试验评估漂移数据时,我们始终看到更高的风速更初始漂移,如预期的那样。然而,下行押金通常不会显着增加。我们将这种观察归因于风产生的湍流,其将更多的初始漂移升高到大气中。很清楚,沉积的漂移没有用更高的风脱下。它只是没有迅速像初始漂移一样快。

图7:风速对空气漂移(顶线)的影响,从高间隙喷雾器移动23km / h并发射非常粗糙的喷雾。

湍流的效果可以被视为件好事,因为它保护了下行物体。快速稀释降低即时漂移损坏。我们可以使用湍流来保护地面上的物体。当大气不能稀释它们时,它肯定比替代品更好,例如在反转中。在这种情况下,下行区域仍然存在长距离的风险,并且很长一段时间。

但我们还要考虑空气中喷雾液滴会发生什么。一些农药在阳光下降解,停止存在问题。但其他人更稳定,可能在大气中持续几天或更长时间。在此期间,它们可能会移动显着的距离,最终返回地球表面的降水或灰尘。即使大气稀释了它们,这些沉积物也是可衡量的,并且在环境监测中出现空气,土壤和水的环境监测。我们可能无法找到他们起源的地方,但公众知道谁应该责备。农业。

蒸汽漂移

蒸汽漂移完全是另一个问题。它发生的时间和施用后的几天,只要挥发性产品仍然存在于允许蒸气形成的表面和条件上。蒸气压与表面温度有关,并且损耗较高的表面增加。有些产品在与水接触时进入气相,并在降雨后释放蒸气。

在应用后蒸汽释放几天的情况下,不可能控制其随后的运动。对于液滴漂移,如果我们在喷涂时知道风向,我们知道影响的可能性。但是蒸汽运动取决于现在至今可能发生的条件,并且这些可能包括高温,各种风向,甚至蒸汽累积的逆转。最终,避免偏离目标蒸汽运动的最佳方法是避免使用挥发性产品。

公共美好

喷雾漂移是农业最重要的管理挑战之一,我们的行业需要继续改善其轨道记录。喷雾器具有将相对较少体积的液体转换成喷雾剂的困难任务,该喷雾提供良好的目标覆盖率,但不会移开处理过的区域。有利的天气结合液滴尺寸管理是在使这个系统工作的核心,但没有很多锯齿室。再次,强调喷雾器生产率是最富有成效的投资区域之一,因为这是最好的罕见条件,其中喷涂条件是最佳的。