葡萄园喷雾是葡萄病虫害防治的有效手段,随着葡萄产业向适度规模化发展,常规风送喷雾存在对葡萄叶幕穿透力度不够、雾滴分布不均、药液浪费等问题。研究螺旋风送式喷雾装置,对螺旋结构参数及其作用、出风口配置及其速度等关键结构参数进行设计、仿真和优化,通过性能试验改进和提升喷雾效果,为现代葡萄园高质量喷雾施药提供新技术。根据现代葡萄园种植模式和喷雾机植保作业要求,设计了螺旋风送式喷雾装置的初始结构,利用SolidWorks软件建立了风筒、螺旋挡板、风箱等三维装配模型,设计风筒出风口半径为80mm,风筒外部半径为100 mm,高度为70mm。采用Fluent软件对螺旋挡板安装角度进行流体仿真分析,结果表明螺旋挡板安装角度在30°时,风速分布合理,螺旋状态最佳。对风箱参数优化,利用Design-expert软件对风箱进风口风速、圆角半径大小及进风口位置设计L13（33）正交试验,根据试验结果选择风箱参数组合为风速30 m/s、圆角半径为5 mm、进风口位置为几何中心位置时,风速变异系数最小为0.095403。仿真试验表明螺旋风送式装置能增强气流的聚集作用,提高出风口的风速均匀性,仿真结果与实测值拟合度为0.9135,仿真模型正确。基于仿真模型对喷雾压力、喷头孔径及有无螺旋风送,设计了 L13（33）正交试验方案,确定了其喷头孔径、喷雾压力和有无螺旋风送的线性回归方程。通过对正交试验结果交互作用分析,得出影响雾滴均匀度最显著因子为螺旋风筒;喷头孔径和喷雾压力是影响雾滴扩散比的主要因素,确定了喷雾均匀性最优参数组合为在螺旋风筒的辅助下、喷头孔径1.0 mm、喷雾压力0.3 MPa时,雾滴均匀度扩散比（DR）为0.784,高于常规风送喷雾DR标准值0.65。室内喷雾试验结果表明,螺旋风筒有助于雾滴二次冲击雾化,提高雾滴均匀度作用。根据仿真计算和室内试验结果,确定了螺旋风送式喷雾装置最终结构参数,试制装置样机进行田间测试。结果表明螺旋风送喷雾的雾滴沉积密度比常规风送喷雾在叶片正面、反面分别提高了 8.47%和24.03%,螺旋风对葡萄叶片正反面附着率和雾滴沉积密度都有提高,尤其对叶片反面附着率和雾滴沉积密度影响显著。在加装螺旋风筒条件下,叶片正反面附着率差异小于7%,背面附着率达到70%以上,叶片正面、反面单位面积雾滴数均大于70粒/cm2,满足《风送式喷雾机作业质量》和《农药喷雾机（器）田间操作规程及喷洒质量评定》作业要求。