基于时间序列分析的雾滴叶面动态接触角预测与建模

提出了一种基于图像数据采集的时间序列分析与空间趋势面相结合的雾滴叶面动态接触角预测和建模方法。利用CCD数字摄像技术，测定了质量分数为16.08%～82.14%的8种草甘膦助剂(EF8108-B)水溶液液滴在黄瓜叶面上的动态接触角θ。实验结果表明，接触角在0～2s内急剧下降，2～10s内下降平缓并渐趋于稳定；各质量分数EF8108-B液滴在黄瓜叶面的接触角没有随着质量分数的增大呈现接触角降幅增加的趋势。采用时间序列分析建立了黄瓜叶片界面2s内液滴的动态接触角二阶自回归模型AR(2)、动态液滴尺寸滑动平均模型MA(3)以及动态液滴形状指数平滑模型ES(6)。结合趋势面原理，模拟铺展直径Φ、液滴高度H、液滴面积A和液滴体积V在空间上的分布规律，构建出黄瓜叶面动态接触角的三维趋势面模型。数值模拟检验和实验验证结果表明，模型拟合度达到94.72%，具有较高的模拟精度。