气力集排式水稻分种器设计与试验

• 作者: 张明华 戴亿政 曾山 杨文武 王在满 王宝龙 罗锡文 臧英 邢赫
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 计算流体力学(CFD) 农业机械 气力设备 直播机 分种器 水稻
• 年，卷（期）: 2016,（24）
• 所属期刊栏目: 关键技术
• 页码范围: 36-42
• 页数: 7页
• 分类号: S223.25
• 字数: 4946字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2016.24.005

摘要

针对水稻直播高速作业和大播量的要求，设计了一种适用于气力集排式水稻直播机的分种器。从直播机的适应性、作业速度、播量调节等方面研究了气力集排式分种器的分种机理，分析了分种器的适应性、均匀性和稳定性；根据水稻种子的物理特性，采用Solidworks Flow软件进行计算流体动力学（computational fluid dynamics，CFD）仿真，对比不同结构分种器速度流场分布图，得到了较优等种数流场，获得了分种器设计参数；分种器划分为等种数流场结构、输送结构、下种结构，等种数流场结构又分为聚种、分种、派种3部分，通过理论分析与流体仿真计算，对比速度大小和离散度，模拟等种数速度场流线图，优化分种盖结构，选择合适的气源，设计了气种混合均匀的分种器，提高了直播机分种的均匀性和稳定性。试制了分种器并进行了台架试验，试验结果与CFD仿真分析基本一致，设计的10行分种器各行之间和行内播量变异系数分别为3.58%和4.55%，设计的20行分种器各行之间和行内播量变异系数分别为3.91%和5.04%，能满足不同直播机的要求。试验结果表明，直管输送管增加波纹结构有助于水稻种子向管道中央集聚；排种管的长短影响分种效果，特别是行内的稳定性，排种管的长度应尽可能一致；分种器内部结构影响气体速度场的分布，分种器内外盖形成的等距圆弧结构和输送管内波纹结构有利于分种器中气种等种数混合流场的形成，使播种均匀性更好。