مدل سازی ریاضی‎ ‎و آزمون تزریق در یک سامانه آزمایشگاهی سمپاش ‏ تزریق مستقیم (‏DI‏)‏

در سمپاش های تزریق مستقیم1 (‏di‏)، زمان تاخیر برای تغییر غلظت مواد شیمیایی در نوک افشانک ها بر کارایی سمپاش ‏تاثیر می گذارد. مهم ترین متغیر برای بررسی عملکرد سامانه تزریق مستقیم در اِعمال علف کش ها به صورت زمان حقیقی، ‏زمان تاخیر آن است. در این تحقیق، ابتدا یک سامانه تزریق مستقیم روی یک سمپاش بوم دار طراحی و نصب شد. پس از ‏آن، به منظور بررسی کمّی تاثیر حجم لوله های محلول سم از نقطه تزریق تا خروجی افشانک ها (‏v‏)، دبی ماده موثر علف کش و ‏دبی سیال حامل بر مشخصات دینامیکی سامانه تزریق مستقیم- از جمله زمان تاخیر، جریان محلول سم از نقطه تزریق تا ‏نوک افشانک ها- مدل سازی ریاضی شد. بدین منظور از دو مدل حاکم بر جریان محلول سم در سامانه های تزریق مستقیم ‏استفاده شد: مدل جریان تکه ای2 و مدل اختلاط مناسب3؛ این دو در این تحقیق ارایه شده اند. به منظور بررسی و ‏مقایسه نتایج حاصل از مدل سازی ریاضی و نتایج حاصل از آزمون سامانه تزریق مستقیم، یک سامانه تزریق مستقیم طراحی ‏و ساخته شد. برای تجزیه، تحلیل و مقایسه نتایج کارگاهی نیز از روش تجزیه واریانس با آزمون دانکن با سطح اطمینان 5 ‏درصد استفاده شد تا اثر تغییر پارامترهای مختلف بر زمان تاخیر سامانه تعیین شود. برای بررسی بر هم کنش عوامل مختلف، ‏آزمایش فاکتوریل با طرح بلوک های کاملاً تصادفی به کار برده شد. نتایج آزمون های کارگاهی با نتایج حاصل از مدل ریاضی ‏ارایه شده مقایسه شد. با توجه به نتایج مقایسه پاسخ زمانی بین مدل ها و آزمون ها، مشخص شد که مدل اختلاط مناسب در ‏مقایسه با مدل جریان تکه ای پاسخ بهتری ارایه می دهد. از این روش می توان مدل اختلاط مناسب را برای پیش بینی رفتار ‏دینامیکی سامانه تزریق مستقیم به کار برد، گرچه در هر دو مدل، بین مقدار حالت پایا با مقادیر حالت پایای آزمون ها اندکی ‏تفاوت مشاهده می شود.‏