EXPERIMENTAL SUBSTANTIATION OF THE PARAMATARS OF THE SPRAY NOZZLE FOR THE AGRO-INDUSTRIAL COMPLEX
Authors: Юмаев Д.М. , Рембалович Г.К. , Костенко М.Ю. , Костенко Н.А. , Мурог И.А. 
Published: March 2023

Проблема и цель. Высокая урожайность сельскохозяйственных культур достигается за счет внесения жидких минеральных удобрений во время посева, а также своевременной подкормки растений в период их развития. Достижение высоких агротехнических показателей требует совершенствования не только методик внесения подкормки, но и конструкций форсунок-распылителей. Цель – повышение эффективности каплеобразования за счет обоснования параметров форсунки-распылителя эллипсовидной формы. Методология. Теоретическими исследованиями обоснованы основные показатели, определяющие параметры форсунки-распылителя, которыми являются форма отверстия, площадь отверстия, размер капель раствора. Для проведения исследований были изготовлены форсунки-распылители с различными площадью и формой отверстий. Форма отверстий представляла собой эллипс с разным соотношением большой и малой осей. Для оценки размеров капель была использована бумага фильтровальная с размерами 200x200x0,5 мм и плотностью 75 г/м. кв. Фильтровальная бумага вставлялась в специальную оправку с установленным временем экспозиции. Результаты. В результате экспериментального исследования установлено, что наименьший размер капель получен при использовании форсунки-распылителя с отверстием эллипсовидной формы, с соотношений большой оси к малой 1,25 и площадью поперечного сечения отверстия 7,069 мм2. Для оценки расхода жидкости форсунки-распылителя была проведена серия экспериментов. Расход жидкости определялся с помощью мерного стакана при истечении рабочей жидкости через отверстие в течении одной минуты. Установлено, что площадь поперечного сечения отверстия и коэффициент формы оказывают влияние на расход жидкости. Следует отметить, что при коэффициенте формы 1,25 величина расхода существенно не увеличивается, что обусловлено колебанием жидкости внутри струи. Заключение. В результате экспериментальных исследований установлено, что использование эллипсовидных отверстий форсунки-распылителя способствует возникновению колебательных процессов внутри струи жидкости и улучшает каплеобразование. Для обеспечения наименьшего размера капель без существенного снижения расхода жидкости следует использовать форсункураспылитель с отверстием эллипсовидной формы, с соотношений большой оси к малой 1,25 и площадью поперечного сечения отверстия 7,069 мм².
Problem and purpose. High crop yields are achieved through the application of liquid mineral fertilizers during sowing, as well as timely feeding of plants during their development. Achieving high agrotechnical indicators requires improving not only the methods of top dressing, but also the design of spray nozzles. The goal is to increase the efficiency of drop formation by substantiating the parameters of an elliptical spray nozzle. Methodology. Theoretical studies substantiate the main indicators that determine the parameters of the spray nozzle, which are the shape of the hole, the area of the hole, the size of the droplets of the solution. For research, spray nozzles with different area and shape of holes were made. The shape of the holes was an ellipse with different ratios of the major and minor axes. To assess the size of the droplets, filter paper was used with dimensions of 200x200x0.5 mm and a density of 75 g/m. sq. The filter paper was inserted into a special holder with a fixed exposure time. Results. As a result of an experimental study, it was found that the smallest droplet size was obtained using a spray nozzle with an elliptical hole, with a ratio of the major axis to the minor one 1.25 and a cross-sectional area of the hole of 7.069 mm2 . A series of experiments was carried out to evaluate the liquid flow rate of the spray nozzle. The flow rate of the fluid was determined using a measuring cup when the working fluid flowed through the hole for one minute. It has been established that the cross-sectional area of the hole and the shape factor affect the flow rate of the liquid. It should be noted that with a shape factor of 1.25, the flow rate does not increase significantly, which is due to the fluctuation of the liquid inside the jet. Conclusion. As a result of experimental studies, it was found that the use of elliptical holes in the spray nozzle contributes to the occurrence of oscillatory processes inside the liquid jet and improves drop formation. To ensure the smallest droplet size without a significant reduction in fluid flow, an atomizer with an elliptical orifice should be used, with a major to minor axis ratio of 1.25 and an orifice cross-sectional area of 7.069 mm².