The effect of adjuvant concentration on changes of spray characteristics and spraying parameters for selected types of nozzles

• Autorzy: Milanowski Marek , Subr Alaa , Parafiniuk Stanisław , Różańska-Boczula Monika

Identyfikatory

DOI

10.2478/agriceng-2022-0010

Warianty tytułu

PL

Wpływ stężenia adiuwanta na zmiany charakterystyki i parametrów opryskiwania dla wybranych typów rozpylaczy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of the research on the influence of the adjuvant concentration on the size of the drops produced by the spray nozzles of agricultural sprayers. For the tests, adjuvant Normaton with the composition of total nitrogen, amide nitrogen (N-NH2) and phosphorus pentoxide (P2O5) was used. The adjuvant was added to the water taken from the municipal water supply system of the city of Lublin. The tests were carried out for three concentrations, i.e. 75%, 100%, and 125% of the adjuvant concentration recommended by the manufacturer, and water without the adjuvant. The surface tension of water with adjuvant was examined for each nozzle. Then, the size of the obtained droplets was measured for each adjuvant concentration. Two types of nozzles were used for spraying, standard nozzle AP 120-03 and 6MSC injector nozzle, both with the same nozzle flow rate, but with a different design. The size of the droplets produced was measured on a HELOSVARIO laser diffractometer by Sympatec. The droplet measurement was performed at a pressure of 3 bar. The nozzle was placed 50 cm above the diffractometer laser light line. The droplet size was measured in three places of the sprayed liquid, i.e. in the position of the nozzle axis, 30 and 60 cm from the nozzle axis. It was shown that the addition of the adjuvant influenced the number of droplets produced in the indicated droplet size classes.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad wpływem stężenia adiuwanta na wielkość kropel wytwarzanych przez rozpylacze rolnicze. Do badań użyto adiuwantu Normaton o składzie: azot całkowity, azot amidowy (N-NH2) i pięciotlenek fosforu (P2O5). Adiuwant dodawano do wody pobieranej z miejskiej sieci wodociągowej z Lublina. Badania przeprowadzono dla trzech stężeń, tj. 75%, 100% i 125% stężenia adiuwanta zalecanego przez producenta, oraz dla wody bez dodatku adiuwanta. Dla każdego stężenia adiuwanta badano napięcie powierzchniowe, a następnie mierzono wielkość uzyskanych kropel adiuwanta. Do opryskiwania użyto dwóch typów rozpylaczy: rozpylacza standardowego AP 120-03 i rozpylacza eżektorowego 6MSC - oba o takim samym natężeniu przepływu, ale o innej konstrukcji. Wielkość wytwarzanych kropel mierzono za pomocą dyfraktometru laserowego HELOS-VARIO firmy Sympatec. Pomiar kropel przeprowadzono pod ciśnieniem 3 barów. Rozpylacz umieszczano 50 cm nad linią światła lasera dyfraktometru. Wielkość kropel mierzono w trzech miejscach rozpylanej cieczy, tj. w na osi rozpylacza oraz w odległości 30 i 60 cm od osi rozpylacza. Wykazano, że dodatek adiuwanta wpływa na liczbę wytwarzanych kropel we wskazanych klasach wielkości kropel.

Słowa kluczowe

EN

volume median diameter; Sauter mean diameter; relative span; adjuvant concentration; surface tension; droplet size

PL

mediana objętości; średnia średnica Sautera; rozpiętość względna; stężenie adiuwanta; napięcie powierzchniowe; wielkość kropel

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Agricultural Engineering
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 26, No. 1
• Strony: 119--132
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Milanowski Marek

• Department of Thermal Technology and Food Process Engineering, University of Life Sciences in Lublin, Głęboka 31, 20-612 Lublin, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-[phone]

autor

Subr Alaa

• Department of Agricultural Machines and Equipment, College of Agricultural Engineering Sciences, University of Baghdad, Baghdad, Iraq

• https://orcid.org/0000-0001-5529-9773

autor

Parafiniuk Stanisław

• Department of Machinery Exploitation and Management of Production Processes, University of Life Sciences in Lublin, Głęboka 31, 20-612 Lublin, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-8566-6527

autor

Różańska-Boczula Monika

• Department of Applied Mathematics and Computer Science, University of Life Sciences in Lublin, Głęboka 28, 20-950 Lublin, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-6108-1607

Bibliografia

• Bai, G., Nakano, K., Mizukami, T., Miyahara, S., Ohashi, S., Kubota, Y., ... & Yan, H. (2013). Characteristics and classification of Japanese nozzles based on relative spray drift potential. Crop protection, 46, 88-93.
• Chen, P., Lan, Y., Huang, X., Qi, H., Wang, G., Wang, J., Wang, L., Xiao, H. (2020). Droplet deposition and control of planthoppers of different nozzles in two-stage rice with a quadrotor unmanned aerial vehicle. Agronomy, 10(2), 303.
• Costa, L. L., Aquino, N. C., Carneiro, Â. L., Almeida, D. P., Ferreira, M. D. C. (2018). Insecticide spraying in soybean plants: Different nozzles models and agrometeorological conditions. Engenharia Agrícola, 38, 673-679.
• Ferreira, P.H.U., Thiesen, L.V., Pelegrini, G., Ramos, M.F.T., Pinto, M.M. D., da Costa Ferreira, M. (2020). Physicochemical properties, droplet size and volatility of dicamba with herbicides and adjuvants on tank-mixture. Scientific Reports, 10(1), 1-11.
• Fritz, B.K., Hoffmann, W.C. (2016). Measuring spray droplet size from agricultural nozzles using laser diffraction. JoVE (Journal of Visualized Experiments), (115), e54533.
• Hansen, F.K., Rødsrud, G. (1991). Surface tension by pendant drop: I. A fast standard instrument using computer image analysis. Journal of colloid and interface science, 141(1), 1-9.
• Hołownicki, R., Doruchowski, G., Świechowski, W., Konopacki, P., Godyń, A. (2021). Effect of Nozzle Type and Adjuvants on Spray Coverage on Apple Leaves. Agronomy, 11(9), 1790.
• Kalantarian, A., Saad, S. M., Neumann, A. W. (2013). Accuracy of surface tension measurement from drop shapes: The role of image analysis. Advances in colloid and interface science, 199, 15-22.
• Krawczuk, A., Parafiniuk, S., Przywara, A., Huyghebaert, B., Rabier, F., Limbourg, Q., Mostade, O., Kocira, S. (2021). Technical parameters of biostimulant spraying a determinant of biometric traits and yield of soybean seeds. Agricultural Engineering, 25.
• Lopes, D.L., dos Reis, E.F. (2020). Spectrum of spray droplets with different nozzles and adjuvants. Revista Brasileira de Ciencias Agrarias, 15(2), 1-6.
• Marubayashi, R.Y., Oliveira, R.B.D., Ferreira, M.D.C., Roggia, S., Moraes, E.D.D., Saab, O.J. (2021). Insecticide spray drift reduction with different adjuvants and spray nozzles. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 25, 282-287.
• Meng, Y., Lan, Y., Mei, G., Guo, Y., Song, J., Wang, Z. (2018). Effect of aerial spray adjuvant applying on the efficiency of small unmanned aerial vehicle for wheat aphids control. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 11(5), 46-53.
• Martins N.R., Freitas, M.A.M.D., Lima, A.D.C., Furtado Junior, M.R. (2021). Effect of nozzle type and pressure on spray droplet characteristics. Idesia (Arica), 39(1), 101-107.
• Sijs, R., Bonn, D. (2020). The effect of adjuvants on spray droplet size from hydraulic nozzles. Pest Management Science, 76(10), 3487-3494.
• Sijs, R., Kooij, S., Bonn, D. (2021). How surfactants influence the drop size in sprays from flat fan and hollow cone nozzles. Physics of Fluids, 33(11), 113608.
• Song, B., Springer, J. (1996). Determination of interfacial tension from the profile of a pendant drop using computer-aided image processing: 1. Theoretical. Journal of colloid and interface science, 184(1), 64-76.
• Stauffer, C.E. (1965). The measurement of surface tension by the pendant drop technique. The journal of physical chemistry, 69(6), 1933-1938.
• Yao, W., Lan, Y., Hoffmann, W.C., Li, J., Guo, S., Zhang, H., Wang, J. (2020). Droplet size distribution characteristics of aerial nozzles by bell206l4 helicopter under medium and low airflow velocity wind tunnel conditions and field verification test. Applied sciences, 10(6), 2179.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).