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1、湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）开题论证审批表学生姓名学号年级专业及班级2008 级 机械设计制造及其自动化 专业 （ 5 ）班指导教师及职称开题时间2011年 9 月 25 日毕业论文（设计）题目茶园物理除虫机管道模拟研究文献综述（选题研究意义、国内外研究现状、主要参考文献等）（宋体五号，行间距单倍行距。）一研究意义：有机茶是在有机农业和有机食品的概念下提出的，它要求经过有关严格规定，在生态环境优良，没有污染的地方，依照有机农业生产体系和方法生产的青叶，在加工、包装、贮藏、运输、销售等系列过程中不受化学物品污染，并经有机食品认证机构审查、办证的茶叶，有机茶是真正的纯天然、富营养、高质
2、量保健饮品。然而在茶叶生产过程过去的一段很长的时间里，由于农药和化学肥料的不断的开发使用和茶叶市场的不断短缺和对利益的追逐，使得生产上生产者盲目片面的追求高产量以满足市场需求，化学肥料、农药的使用在生产上大量的使用，造成了茶园栽植者在防治茶园病虫害时对化学肥料、农药的严重依赖性，加剧了茶叶品质与残毒污染的矛盾。茶树病虫害的防治是一门综合知识，在茶树遭受病虫害时，为了达到防治目的，一些茶叶生产者对掌握茶叶栽植技术和对病虫害防治上知识不足和方法的局限性的情况下，即是任凭感觉和习惯，在不明情况和病害虫种类的情况下加大农药的用量来控制病虫害，这样就加剧了短期的利益与可持续发展、新的经营理念和传统的经营
3、意识的矛盾，制约了有机食品的产业化的进程。现有杀虫方法均是通过药物杀虫，药物杀虫方法一方面容易造成因农药或药械使用不当而产生中毒伤亡的严重事件，最更为严重的是药物本身会在农作物上残留，这对于茶叶不经洗涤就直接泡用的经济作物来说，有毒农药会直接进入人体而影响身体健康，而且也会造成部分农药流失到土壤和环境中去，不但造成药物资源的浪费，更会造成环境的污染，目前农药对环境污染的严重性已引起国际社会的广泛关注，美国、德国等国家都颁布了相关的环境农药控制条例、法规等来减少农药的使用和对环境的污染；在已有技术中还没有一种不使用农药而实现杀虫的方法，尤其没有一种能在除虫的同时又能实现清洁茶叶等经济作物的方法。
4、有机茶作为一种高品质的保健饮品，在物质生活水平迅速提高的今天，人们对食品健康、安全消费的要求越来越高。种植有机茶不仅可以提高企业产品竞争力，增加出口，而且成为我国南方广大的山区茶农脱贫致富的和增加当地政府税收的重要途径之一。由此可见，有机茶园病虫害的无害化控制技术要求越来越明显，一方面可以减少农药、化肥、除草剂等化学物质的使用对环境、生态造成的污染和破坏，减少作物农药的残存量，提高人们食品的食用的安全。另一方面可以提高企业经济效益，节省资源，在当今资源匮乏、环境污染严重的今天显得格外重要。本课题设计可有效的助于物理除虫机的除虫效果或有助于物理除虫机机体的健康和使用年限从而提升茶叶的品质，减少环
5、境污染，减少农药、化肥等化学物质的使用。二国内外研究现状：有机茶园物理除虫机的提出和研制开发，为解决短期的利益与可持续发展、新的经营理念和传统的经营意识的矛盾，提供了一定的方法和依据。目前国内外对有机茶园病虫害的物理防治措施主要有人工捕杀和摘除，利用害虫的趋光、色、味的习性将其诱杀。其中风力式物理除虫机是机茶园物理除虫机重要组成部分，风力式物理除虫机主要是利用吹、吸风力将害虫从茶树或者茶叶上吹落，利用捕虫袋将吹落得病虫害收集并将其捕杀。在风力式物理除虫机的开发研制上，出风管道作为设计风力物理除虫机的最后执行部件，其设计的好坏和安装位置的得当与否直接影响到除虫机的除虫率。目前国内外对有机茶园物理
6、除虫机的研究开发取的了很大的进展，在改革传统除虫方面取的很大的突破，其中风力在有机茶园物理除虫上的利用取得了有益探索和明显成效。出风管道作为除虫机执行的重要部分，其在有机茶园风力式物理除虫机应用主要有： 由湖南农业大学李明等提出了对灌木经济作物环保物理除虫法，采用风力和水力联合除虫。该除虫法设备主要由1调节开关，2风机，3水泵，4水箱，5压力阀，6水管开关，7水管，8喷雾头，9捕虫袋，10，风机口等组成，其示意图如（图1）。该物理除虫法包含风力除虫和水力除虫。出风管道在该除虫法的应用主要体现风力除虫部分。它大概工作状况如下：风力除虫是装有风机2，风机2输出一定压力的风，通过出风管道出风口的调节
7、开关1输出大小合适的风力，考虑到许多害虫躲藏在叶面的背面，为提高除虫率，风机口10从作物底部倾斜向上吹风；利用足够的风力吹走部分害虫。该设计发明由于出风管道中的出风口安装在作物底部，能实现环保除虫的目的，执行原理简单，节省能源，但由于未作出实验样机进行测试，该除虫法除虫率得不到保证。 图1 灌木经济作物环保物理除虫法示意图 由黄树长，廖冬晴，熊伟建，韦禄民等根据吸尘器的原理研制的吹吸式风力除虫机，该除虫机利用涡轮风机强大的吸风力和吹风力，将害虫吸入吸盘内击杀，再排出除虫机指定位置。该除虫机主要由固定支架1、动力机构2、涡轮风机3、吸盘4、杀虫旋桨及甩绳5、风管6组成，7为高速空气束流，8为作物
8、，9为害虫。它结构如（图2）所示。除虫机出风管道6主要由风管活接口6-1、内接风管6-2、弹力夹片6-3、弹力夹支架6-4、弹力夹手柄、外套风管直段6-6、外套风管弯段6-7、吹风口6-8等组成。该风力式除虫机节省能源，性能稳定可靠，操作简单，安全耐用和无污染等优点。可以广泛运用到丘陵、山区、平地有机茶园茶叶风力除虫，为茶叶的安全生产提供了一种可靠的途径和方法。但由于该吹吸式除虫机是采用背负式，当它工作时其出风管道的出风口的位置具有随意性，加之害虫的依附茶树的随机性，可能造成资源的浪费和除虫率不确定等缺点。图2 国内研制的吹吸式风力除虫机 由日本深山大介与寺田股份有限公司共同研制出了乘坐型吹风
9、式捕虫机（图3），该乘坐型吹风式捕虫机装在采茶机上，它主要由产生强制风的鼓风部，产生水雾风的辅助装置以及捕获害虫的捕获机等三部分构成。通过出风管道输出鼓风部的强风以及水雾风等辅助装置强行吹落茶叶上的害虫，并通过设置好的捕获袋收集害虫。由于该乘坐型吹风式捕虫机出风管道分开直接架在茶树上，吹风覆盖范围大，所以该乘坐型吹风式捕虫机除虫率相对较高，方便可靠，使用范围较广。但由于属于乘坐式的结构较大，出发管道设计较复杂。图3 日本乘坐型吹风式捕虫机 三主要参考文献：1 刘新,张优等有机茶在我国的实践J 中国生态农业学报,2005. 13(3),183-1852 吴成建.有机产品与有机茶的认证历史和现状J
10、.中国茶叶,2009.12:12-143 康孟利.有机茶生产与现代茶园的可持续发展战略.宁波市农业农业科学研究院农产品加工研究,2006 NO.4:10-114 杨丽.国际有机农业运动联盟及其标准J.中国标准化,2002.10:56-575 吴洵.有机茶生产发展与思考J.福建茶叶,2002(3):34-356 王美珍,李程荣.浅谈茶树病虫害防治的误区J.2005(1):36-377 晓阳,有机食品有望普及J. 知识就是力量,2010(7):37-37 8 杨喜俊,有机农业与有机食品的发展趋势J.2009(3):135-1369 王林萍,林金科,庄佩芬,林奇英,谢联辉.常规茶与有机茶比较的经济分
11、析J.福建农林大学报, 2005,8(3):60-6210 包宗顺.有机茶与常规茶生产的技术比较江西婺源武口茶场案例分析J.农业技术经济,2002(2):39-4411 长弓.国家有机农业运动联盟IFOAM标准化近况J.世界标准化及质量管理,2006(1):55-5512 张真等.IPM的发展方向EMP.中国有害生物综合治理文集.中国农业科技出版社,1996.96一9813 李程荣.王美珍.浅谈茶树病虫害防治的误区J.茶叶科学技术,2005(1):36-37研究方案（研究目的、内容、方法、预期成果、条件保障等）（宋体五号，行间距单倍行距）研究内容：有机茶园风力式物理除虫机出风管道和计算流体力学
12、发展的研究和分析。 对有机茶园主要病虫害的某些物理特性进行分析研究与测定。 出风管道的建模。 对出风管道出风口的气流速度进行测定与分析，得出出风管道出风口结构与出风口风速的函数拟合方程。 出风装置内部风流场进行数值模拟研究和仿真。 通过单因数试验找出各运动参数对除虫率效果影响和最佳的除虫参数组合。研究方法与步骤： 了解国内外现有风力式物理除虫机的发展，确定茶园主要病虫害的种类及分布状况。 利用pro/e软件对出风管道进行造型。 利用1stopt软件的准牛顿法和通用全局优化法对输入数据进行快速公式拟合搜索得到出风管道出风口与出风口风速的拟合方程，将得到的拟合方程利用MATLAB软件绘图得到风速函
13、数拟合方程的曲面图。 用fluent软件对出风管道内部风流场进行数值模拟研究及分析。预期成果： 优化除虫机出风管道三维模型。 实现利用计算流体动力学分析出风管道内部流场的建模和仿真。 建立出风管道出风口机构与出风管道出风风速的拟合方程和曲面图及出风管道内部质量、动量和能量方程，得到出发管道内部流场的GST、压力、流速分布图。时间进程安排（各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度等）（宋体五号，行间距单倍行距）起止日期 主要工作内容2011.9.10前 选题2011.9.0 2011.9.15 下达任务书201.9.16 2011.9.30 开题2011.10.1 2012.4.15 设计2012.4.16 2012.4.20 中期考核2012.4.16 2012.4.30 完善与总结课题2012.4.30前 提交正稿与预审2012.5.1 2012.5.25 答辩与修改开题论证小组意见 组长签名： 2011 年 9 月 25 日专业委员会意见专业教研室主任签名： 2011 年 9 月 26 日注：此表意见栏必须由相应责任人亲笔填写。专业名称必须是全称，例如“会计学专业”，班序号用阿拉伯数字“1”、“2”标注。此表如不够填写，可另加页。
