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我国设施农业目前施药主要依靠手动喷雾器的常规喷雾法,其次辅以烟熏、常温烟雾机、热烟雾机等较为先进的现代化植保作业方法。但是常规喷雾法劳动强度大,药液用量多;烟熏法易造成药害,同时还存在火灾隐患,且烟熏剂的使用剂量不易掌握;常温烟雾机有效喷雾距离短,雾化效果较差且体积庞大,在室内移动不便;热烟雾机工作时噪音较大,且易造成油污污染和尾气污染;故上述方法在我国设施农业植保工作中并不适合。因此研制一款防治效果好,喷雾均匀且没有污染的设施农业电动双重雾化热力烟雾机对于提高病虫害的防治效果、减少农药的使用量、降低农药在作物上的残留量具有重要意义。本文的主要研究内容包括试验装置的设计方案与制作、二次雾化机理的研究、不同条件下速度的仿真、试验装置雾化性能的试验与分析。二次雾化机理的研究主要包括二次雾化的原理、影响因素、特征破碎模式与无量纲数之间的关系、评价雾滴雾化质量的相关参数及标准。仿真包括不同压力不同介质下速度的仿真及其结果分析。试验装置的构成主要包括电源、加热室、加热管、高温蒸汽电磁阀、喷嘴、耐温压力表和安全阀。本文所研究的药液雾化方式采用气液一体加热蒸发汽化模式,实现了燃油的零使用,通过在加热室受热蒸发汽化来实现一次雾化,依靠加热室产生的压力进行气流冲击实现二次雾化,减小了雾滴直径,提高了雾滴的叶面附着率,利用加热室产生的压力代替常规脉冲喷气式发动机产生的高速燃气,既能达到现有热力烟雾机的雾化效果,又能消除燃油产生的油污和尾气,填补了国内外空白。本装置以电力作为唯一的动力源,更加环保且噪音小,使用成本低,更加适合目前设施农业的植保需求。根据仿真结果,在不同压力下,随着压力的升高介质的速度都增大,且不同压力下速度衰减的幅度基本相同;从同一压力条件来看,空气、水蒸气和水速度变化差异较大,主要是受其粘度、密度等因素的影响。常规脉冲烟雾机喷管出口中心气流速度(药液与脉冲气流接触的地方)约为50 m/s,其压力约为0.8MPa,与上述水的速度云图较为吻合,故此采用水蒸气模式能在相同条件下获得比常规脉冲烟雾机更大的喷嘴出口速度,使工作距离可以达到更远。根据设计的试验,对试验装置的雾化性能在室内进行了试验,试验结果分析了开启压力、初始水量和喷嘴孔径等参数对雾化效果的影响。试验结果表明:(1)各因素对VMD、NMD、DR和消耗水量的影响显著程度依次为喷嘴孔径、初始水量、开启压力,对喷射距离的影响显著程度依次为喷嘴孔径、开启压力、初始水量;(2)各试验指标均随喷嘴孔径的增大而增大,且影响效果显著;(3)VMD、NMD随初始水量的增大先减小后增大,DR随初始水量的增大而减小,喷射距离和消耗水量随初始水量的增大而增大;(4)VMD、NMD和DR随开启压力的增大先增大后减小,喷射距离和消耗水量随开启压力的增大先增大后趋于动态稳定;(5)综合分析认为,开启压力为0.4 MPa最佳,初始水量为1100 ml最佳,喷嘴孔径为2.5 mm最佳;(6)本论文仅通过试验装置对各因素对试验效果的影响进行了分析,并对新型烟雾机的设计提供了一个初步的参考方案,后续还需对烟雾机进行整机设计及制造,并进行实地试验。