果树病虫害高效防治是果园生产管理的重要环节,随着我国现代规模化宽行密植果园的快速发展,塔式喷雾机得到了越来越多的应用。该类机型是利用风机产生气流经风道出口吹送雾滴,穿透果树冠层,实现低量喷雾的一种高效植保机械。但因其导流风道高度较高,普遍存在各出风口风速不均的问题,影响喷雾质量。送风系统内部流场是决定其出风口风速的关键因素,合理布置和设计风机、隔板、导流板等关键结构和参数,对提高其送风效果及喷雾质量具有重要作用。通过调研我国苹果等宽行密植果树的栽培特征参数,结合规模化果园高效植保农艺需求,利用AIP软件建立了塔式喷雾机及其送风系统的三维数字样机模型,检验了模型的可装配性。结合喷雾机样机试制和出风口速度均匀性检测试验,建立了塔式喷雾机内部送风流场的仿真模型,进行了 CFD数值模拟试验。通过在出风口设定监测点得到了喷雾机各出风口的风速模拟值,并与样机试验实测值进行对标和线性相关拟合分析,计算出拟合优度R2为0.8689,该模型可用于后续计算。利用CFD技术对喷雾机不同送风流场分布效果进行对比和分析,优化送风系统的整体布局。以喷雾机入口风速、风机安装位置、内隔板安装夹角、导流板长度及安装角度等为13个影响因素,以喷雾机各出风口风速标准差为评价指标设计正交试验。通过综合分析各组正交试验模型的计算结果,对比喷雾机模型各出风口风速分布的均匀性,确定了塔式喷雾机送风系统的整体结构,使喷雾机各出风口风速分布均匀性达到要求,各出风口风速标准差为4.33。当采用此方案时,喷雾机的入口风速由20m/s降为12m/s,降低了能耗。通过设计验证试验结果显示仿真计算结果正确,为样机送风系统结构优化提供了理论依据和数据支撑。利用仿真计算与试验研究相结合的方法优化了塔式喷雾机的送风系统,提高了导流风箱各出风口流场分布的均匀性,改善了导流风箱内部气流的输送效果,通过对优化后的喷雾机进行性能测试。结果表明,果树上、中、下三层变异系数分别为27.56%、23.64%、21.95%,雾粒数均值为141粒/cm2,药液附着率为67.59%,喷雾性能指标达到了果园喷雾作业质量标准。