基于高壓水射流技術的植物工廠栽培板清洗裝置設計

魯金艷 孔麗娟 劉爽 開塞爾·卡斯木 周麗娜 王鵬鷹

摘 要： 植物工廠以生產效率高、自動化程度高、不受自然條件影響及環境可調控等優點，被應用于科學研究、植物生產等領域。但植物工廠栽培板存在清洗費力、清洗不徹底等問題，不僅影響植物生長，還制約植物工廠生產效率的提高。對比既有設施農業清潔方式，研究植物工廠栽培板清洗工作原理，利用AutoCAD 軟件設計了一種基于高壓水射流清洗方式的植物工廠栽培板清洗裝置。研究了清洗結構、噴嘴類型和水射流影響因子（水射流錐角、水射流壓力、靶距和水射流速度）等內容，確定適用于植物工廠栽培板清洗的清洗裝置最優參數為水射流靶距20～60 cm、水射流錐角65°和水射流壓力1 000 Pa，清洗噴嘴類型為口徑3.5 mm 的扇型噴嘴。利用Soildworks 軟件對栽培板清洗效果進行預測及仿真分析，試驗結果表明，基于高壓水射流的清洗裝置可以達到有效清洗植物工廠栽培板的目的，有效提高植物工廠工作效率。該研究可為栽培板清洗裝置研究提供理論基礎和技術支撐，為植物工廠清洗裝置設計開發提供參考。

關鍵詞：植物工廠；栽培板；清洗裝置；水射流；設施農業

中圖分類號：S129文獻標識碼：A文章編號：2095-1795（2024）01-0064-06

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2024.01.011