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农业农村部主管 农业农村部南京农业机械化研究所主办
ISSN 2096-7217 CN 32-1887/S2
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基于CFDDEM的排种器仿真及参数优化
李博竑, 李骅, 齐新丹, 陈曦, 马云龙, 王永健
智能化农业装备学报(中英文) 2021, 2 (2): 26-41. DOI:
10.12398/j.issn.2096-7217.2021.02.004
摘要
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203
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57
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可视化
对于蔬菜种植而言,提高机械化播种的精度是关键的突破口,能够起到节本增效的作用。为提高排种器的排种性能,采用计算流体力学与离散单元法(CFDDEM)耦合仿真技术对排种器的试验因素进行性能仿真。同时,分析种子在不同吸嘴结构和作业参数下的运动特性。为探究最佳的参数组合,利用中心复合设计(CCD)试验方案去探究吸嘴锥角、种盘角速度以及负压对排种合格率和漏播率这两个试验指标的影响。仿真试验结果的方差分析表明:负压对合格率和漏播率的影响最大,吸嘴锥角和种盘角速度的影响次之。随后,通过建立参数化数学模型确定参数优化区域。参数优化结果表明:在锥角为50°,负压在4.87~5.64 kPa以及角速度在1.67~1.95 rad/s范围内,排种合格率大于95%,漏播率小于2.5%。通过台架验证试验得出的结果与优化结果基本一致,表明优化结果合理可信。本文的仿真和参数优化结果可为今后排种器的研制提供参考。
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基于CFD-DEM的小白菜排种器排种特性及充种性能研究
*
胡童, 齐新丹, 李骅, 杨松, 王永健, 徐苏阳, 白明超
智能化农业装备学报(中英文) 2020, 1 (1): 32-43. DOI:
10.12398/j.issn.2096-7217.2020.01.005
摘要
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213
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PDF
(1272KB)(
31
)
可视化
为研究排种器工作过程中种子的运动特性及搅种轮转速和种层厚度对充种性能的影响,基于CFD-DEM气固两相耦合技术研究了顺利完成排种过程的种子A和提前掉落的种子B的运动特性。通过对种子的速度、受力及位置情况分析发现,两类种子在运动到种盘最左侧前的过程中运动情况基本一致,种子在从种盘最左侧向正压区运动过程中,种子的速度和受力情况变化较大,种子运动过程较不稳定,此阶段种子易出现提前掉落的情况。通过试验研究了搅种轮转速和种层厚度对充种性能的影响,结果表明,当搅种轮转速和种层厚度分别为3 rad/s和35~40 mm时充种性能较优。研究结果为排种器的结构改进及充种性能的提高提供了参考。
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