茶園物理除蟲機(jī)管道模擬設(shè)計(jì)開題報(bào)告

歡迎下載本文檔參考使用，如果有疑問或者需要CAD圖紙的請聯(lián)系q1484406321湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題論證審批表學(xué)生姓名王維學(xué)號200841914530年級專業(yè)及班級2008 級 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) （ 5 ）班指導(dǎo)教師及職稱李明（副教授）開題時(shí)間2011年 9 月 25 日畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目茶園物理除蟲機(jī)管道模擬研究文獻(xiàn)綜述（選題研究意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、主要參考文獻(xiàn)等）（宋體五號，行間距單倍行距。）一研究意義：有機(jī)茶是在有機(jī)農(nóng)業(yè)和有機(jī)食品的概念下提出的，它要求經(jīng)過有關(guān)嚴(yán)格規(guī)定，在生態(tài)環(huán)境優(yōu)良，沒有污染的地方，依照有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系和方法生產(chǎn)的青葉，在加工、包裝、貯藏、運(yùn)輸、銷售等系列過程中不受化學(xué)物品污染，并經(jīng)有機(jī)食品認(rèn)證機(jī)構(gòu)審查、辦證的茶葉，有機(jī)茶是真正的純天然、富營養(yǎng)、高質(zhì)量保健飲品。然而在茶葉生產(chǎn)過程過去的一段很長的時(shí)間里，由于農(nóng)藥和化學(xué)肥料的不斷的開發(fā)使用和茶葉市場的不斷短缺和對利益的追逐，使得生產(chǎn)上生產(chǎn)者盲目片面的追求高產(chǎn)量以滿足市場需求，化學(xué)肥料、農(nóng)藥的使用在生產(chǎn)上大量的使用，造成了茶園栽植者在防治茶園病蟲害時(shí)對化學(xué)肥料、農(nóng)藥的嚴(yán)重依賴性，加劇了茶葉品質(zhì)與殘毒污染的矛盾。茶樹病蟲害的防治是一門綜合知識，在茶樹遭受病蟲害時(shí)，為了達(dá)到防治目的，一些茶葉生產(chǎn)者對掌握茶葉栽植技術(shù)和對病蟲害防治上知識不足和方法的局限性的情況下，即是任憑感覺和習(xí)慣，在不明情況和病害蟲種類的情況下加大農(nóng)藥的用量來控制病蟲害，這樣就加劇了短期的利益與可持續(xù)發(fā)展、新的經(jīng)營理念和傳統(tǒng)的經(jīng)營意識的矛盾，制約了有機(jī)食品的產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程?，F(xiàn)有殺蟲方法均是通過藥物殺蟲，藥物殺蟲方法一方面容易造成因農(nóng)藥或藥械使用不當(dāng)而產(chǎn)生中毒傷亡的嚴(yán)重事件，最更為嚴(yán)重的是藥物本身會在農(nóng)作物上殘留，這對于茶葉不經(jīng)洗滌就直接泡用的經(jīng)濟(jì)作物來說，有毒農(nóng)藥會直接進(jìn)入人體而影響身體健康，而且也會造成部分農(nóng)藥流失到土壤和環(huán)境中去，不但造成藥物資源的浪費(fèi)，更會造成環(huán)境的污染，目前農(nóng)藥對環(huán)境污染的嚴(yán)重性已引起國際社會的廣泛關(guān)注，美國、德國等國家都頒布了相關(guān)的環(huán)境農(nóng)藥控制條例、法規(guī)等來減少農(nóng)藥的使用和對環(huán)境的污染；在已有技術(shù)中還沒有一種不使用農(nóng)藥而實(shí)現(xiàn)殺蟲的方法，尤其沒有一種能在除蟲的同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)清潔茶葉等經(jīng)濟(jì)作物的方法。有機(jī)茶作為一種高品質(zhì)的保健飲品，在物質(zhì)生活水平迅速提高的今天，人們對食品健康、安全消費(fèi)的要求越來越高。種植有機(jī)茶不僅可以提高企業(yè)產(chǎn)品競爭力，增加出口，而且成為我國南方廣大的山區(qū)茶農(nóng)脫貧致富的和增加當(dāng)?shù)卣愂盏闹匾緩街?。由此可見，有機(jī)茶園病蟲害的無害化控制技術(shù)要求越來越明顯，一方面可以減少農(nóng)藥、化肥、除草劑等化學(xué)物質(zhì)的使用對環(huán)境、生態(tài)造成的污染和破壞，減少作物農(nóng)藥的殘存量，提高人們食品的食用的安全。另一方面可以提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)省資源，在當(dāng)今資源匱乏、環(huán)境污染嚴(yán)重的今天顯得格外重要。本課題設(shè)計(jì)可有效的助于物理除蟲機(jī)的除蟲效果或有助于物理除蟲機(jī)機(jī)體的健康和使用年限從而提升茶葉的品質(zhì)，減少環(huán)境污染，減少農(nóng)藥、化肥等化學(xué)物質(zhì)的使用。二國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：有機(jī)茶園物理除蟲機(jī)的提出和研制開發(fā)，為解決短期的利益與可持續(xù)發(fā)展、新的經(jīng)營理念和傳統(tǒng)的經(jīng)營意識的矛盾，提供了一定的方法和依據(jù)。目前國內(nèi)外對有機(jī)茶園病蟲害的物理防治措施主要有人工捕殺和摘除，利用害蟲的趨光、色、味的習(xí)性將其誘殺。其中風(fēng)力式物理除蟲機(jī)是機(jī)茶園物理除蟲機(jī)重要組成部分，風(fēng)力式物理除蟲機(jī)主要是利用吹、吸風(fēng)力將害蟲從茶樹或者茶葉上吹落，利用捕蟲袋將吹落得病蟲害收集并將其捕殺。在風(fēng)力式物理除蟲機(jī)的開發(fā)研制上，出風(fēng)管道作為設(shè)計(jì)風(fēng)力物理除蟲機(jī)的最后執(zhí)行部件，其設(shè)計(jì)的好壞和安裝位置的得當(dāng)與否直接影響到除蟲機(jī)的除蟲率。目前國內(nèi)外對有機(jī)茶園物理除蟲機(jī)的研究開發(fā)取的了很大的進(jìn)展，在改革傳統(tǒng)除蟲方面取的很大的突破，其中風(fēng)力在有機(jī)茶園物理除蟲上的利用取得了有益探索和明顯成效。出風(fēng)管道作為除蟲機(jī)執(zhí)行的重要部分，其在有機(jī)茶園風(fēng)力式物理除蟲機(jī)應(yīng)用主要有： 由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)李明等提出了對灌木經(jīng)濟(jì)作物環(huán)保物理除蟲法，采用風(fēng)力和水力聯(lián)合除蟲。該除蟲法設(shè)備主要由1調(diào)節(jié)開關(guān)，2風(fēng)機(jī)，3水泵，4水箱，5壓力閥，6水管開關(guān)，7水管，8噴霧頭，9捕蟲袋，10，風(fēng)機(jī)口等組成，其示意圖如（圖1）。該物理除蟲法包含風(fēng)力除蟲和水力除蟲。出風(fēng)管道在該除蟲法的應(yīng)用主要體現(xiàn)風(fēng)力除蟲部分。它大概工作狀況如下：風(fēng)力除蟲是裝有風(fēng)機(jī)2，風(fēng)機(jī)2輸出一定壓力的風(fēng)，通過出風(fēng)管道出風(fēng)口的調(diào)節(jié)開關(guān)1輸出大小合適的風(fēng)力，考慮到許多害蟲躲藏在葉面的背面，為提高除蟲率，風(fēng)機(jī)口10從作物底部傾斜向上吹風(fēng)；利用足夠的風(fēng)力吹走部分害蟲。該設(shè)計(jì)發(fā)明由于出風(fēng)管道中的出風(fēng)口安裝在作物底部，能實(shí)現(xiàn)環(huán)保除蟲的目的，執(zhí)行原理簡單，節(jié)省能源，但由于未作出實(shí)驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行測試，該除蟲法除蟲率得不到保證。 圖1 灌木經(jīng)濟(jì)作物環(huán)保物理除蟲法示意圖 由黃樹長，廖冬晴，熊偉建，韋祿民等根據(jù)吸塵器的原理研制的吹吸式風(fēng)力除蟲機(jī)，該除蟲機(jī)利用渦輪風(fēng)機(jī)強(qiáng)大的吸風(fēng)力和吹風(fēng)力，將害蟲吸入吸盤內(nèi)擊殺，再排出除蟲機(jī)指定位置。該除蟲機(jī)主要由固定支架1、動(dòng)力機(jī)構(gòu)2、渦輪風(fēng)機(jī)3、吸盤4、殺蟲旋槳及甩繩5、風(fēng)管6組成，7為高速空氣束流，8為作物，9為害蟲。它結(jié)構(gòu)如（圖2）所示。除蟲機(jī)出風(fēng)管道6主要由風(fēng)管活接口6-1、內(nèi)接風(fēng)管6-2、彈力夾片6-3、彈力夾支架6-4、彈力夾手柄、外套風(fēng)管直段6-6、外套風(fēng)管彎段6-7、吹風(fēng)口6-8等組成。該風(fēng)力式除蟲機(jī)節(jié)省能源，性能穩(wěn)定可靠，操作簡單，安全耐用和無污染等優(yōu)點(diǎn)?？梢詮V泛運(yùn)用到丘陵、山區(qū)、平地有機(jī)茶園茶葉風(fēng)力除蟲，為茶葉的安全生產(chǎn)提供了一種可靠的途徑和方法。但由于該吹吸式除蟲機(jī)是采用背負(fù)式，當(dāng)它工作時(shí)其出風(fēng)管道的出風(fēng)口的位置具有隨意性，加之害蟲的依附茶樹的隨機(jī)性，可能造成資源的浪費(fèi)和除蟲率不確定等缺點(diǎn)。圖2 國內(nèi)研制的吹吸式風(fēng)力除蟲機(jī) 由日本深山大介與寺田股份有限公司共同研制出了乘坐型吹風(fēng)式捕蟲機(jī)（圖3），該乘坐型吹風(fēng)式捕蟲機(jī)裝在采茶機(jī)上，它主要由產(chǎn)生強(qiáng)制風(fēng)的鼓風(fēng)部，產(chǎn)生水霧風(fēng)的輔助裝置以及捕獲害蟲的捕獲機(jī)等三部分構(gòu)成。通過出風(fēng)管道輸出鼓風(fēng)部的強(qiáng)風(fēng)以及水霧風(fēng)等輔助裝置強(qiáng)行吹落茶葉上的害蟲，并通過設(shè)置好的捕獲袋收集害蟲。由于該乘坐型吹風(fēng)式捕蟲機(jī)出風(fēng)管道分開直接架在茶樹上，吹風(fēng)覆蓋范圍大，所以該乘坐型吹風(fēng)式捕蟲機(jī)除蟲率相對較高，方便可靠，使用范圍較廣。但由于屬于乘坐式的結(jié)構(gòu)較大，出發(fā)管道設(shè)計(jì)較復(fù)雜。圖3 日本乘坐型吹風(fēng)式捕蟲機(jī) 三主要參考文獻(xiàn)：1 劉新,張優(yōu)等有機(jī)茶在我國的實(shí)踐J 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2005. 13(3),183-1852 吳成建.有機(jī)產(chǎn)品與有機(jī)茶的認(rèn)證歷史和現(xiàn)狀J.中國茶葉,2009.12:12-143 康孟利.有機(jī)茶生產(chǎn)與現(xiàn)代茶園的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略.寧波市農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院農(nóng)產(chǎn)品加工研究,2006 NO.4:10-114 楊麗.國際有機(jī)農(nóng)業(yè)運(yùn)動(dòng)聯(lián)盟及其標(biāo)準(zhǔn)J.中國標(biāo)準(zhǔn)化,2002.10:56-575 吳洵.有機(jī)茶生產(chǎn)發(fā)展與思考J.福建茶葉,2002(3):34-356 王美珍,李程榮.淺談茶樹病蟲害防治的誤區(qū)J.2005(1):36-377 曉陽,有機(jī)食品有望普及J. 知識就是力量,2010(7):37-37 8 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利用1stopt軟件的準(zhǔn)牛頓法和通用全局優(yōu)化法對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行快速公式擬合搜索得到出風(fēng)管道出風(fēng)口與出風(fēng)口風(fēng)速的擬合方程，將得到的擬合方程利用MATLAB軟件繪圖得到風(fēng)速函數(shù)擬合方程的曲面圖。 用fluent軟件對出風(fēng)管道內(nèi)部風(fēng)流場進(jìn)行數(shù)值模擬研究及分析。預(yù)期成果： 優(yōu)化除蟲機(jī)出風(fēng)管道三維模型。 實(shí)現(xiàn)利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析出風(fēng)管道內(nèi)部流場的建模和仿真。 建立出風(fēng)管道出風(fēng)口機(jī)構(gòu)與出風(fēng)管道出風(fēng)風(fēng)速的擬合方程和曲面圖及出風(fēng)管道內(nèi)部質(zhì)量、動(dòng)量和能量方程，得到出發(fā)管道內(nèi)部流場的GST、壓力、流速分布圖。時(shí)間進(jìn)程安排（各研究環(huán)節(jié)的時(shí)間安排、實(shí)施進(jìn)度、完成程度等）（宋體五號，行間距單倍行距）起止日期 主要工作內(nèi)容2011.9.10前 選題2011.9.0 2011.9.15 下達(dá)任務(wù)書201.9.16 2011.9.30 開題2011.10.1 2012.4.15 設(shè)計(jì)2012.4.16 2012.4.20