Theory of breakup of pesticide drops in turbulent flow during plant spraying

Abstract

Quality of breakup of drops of pesticide solutions during crop spraying is of more critical importance compared to other factors, as it may considerably mitigate technogenic impact on the environment and, in general, contributes to significant reduction in use of the respective preparations without compromising the quality of technological process. The article analyses theoretical studies on breakup of drops of pesticide solutions in turbulent flow of two-phase media and presents a possible solution of analytical problem at various parameter values of pesticide solutions and turbulent air flow with consideration of mass transfer between small and large drops. Moreover, possible evaporation and condensation of solution drops are also taken into account. The resulting analytic dependencies allow describing the process of breakup of liquid by gas during crop spraying and determining the equivalent diameter of pesticide drops. При опрыскивании сельскохозяйственных культур наиболее важное значение уделяется качеству дробления капель растворов ядохимикатов, которое существенно снижает техногенную нагрузку на окружающую среду и, в целом, способствует значительному снижению расхода препаратов без снижения качества технологического процесса. В статье приводится анализ теоретических исследований дробления капель растворов ядохимикатов в турбулентном патоке двухфазных сред и показана возможность решения указанной аналитической задачи при различных значениях параметров растворов ядохимикатов и турбулентного патока воздуха с учетом массообмена мелких и крупных капель. При этом учитывается возможность испарения капель растворов и их конденсация. Полученные аналитические зависимости дают возможность описать процесс дробления жидкости газом и установить эквивалентный диаметр капель ядохимикатов при опрыскивании сельскохозяйственных культур.