基于EDEM-Fluent仿真的自旋射流式挖藕机的设计与试验

• 作者: 劳山峰 吴昊 夏俊芳 张国忠 张秀梅 王培通
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 机械化 设计 优化 莲藕 挖掘 射流 EDEM-Fluent
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 9-14
• 页数: 6页
• 分类号: S222
• 字数: 4538字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.05.002

摘要

为解决藕农人工挖藕劳动强度大,效率低,易损伤莲藕的难题,针对现有挖藕设备成本较高,操作过程繁琐,需要一定经验技术才能掌握的缺陷,设计了一种自旋射流式挖藕机.阐述了该机的结构和工作原理,通过离散元法和流体动力学耦合仿真分析了泥土-射流之间的相互作用机理,明确了关键部件喷头的结构参数对试验指标的影响规律,即挖掘深度随着喷射角度30°至60°范围内的增加而减小,随着射流速度10 至20 m/s范围内的增加而增加.通过分析仿真射流过程发现,当喷射角度为30°时,会出现泥土回填的情况.台架试验和田间试验表明:自旋射流式挖藕机喷头直径为17 mm,喷射角度30°时,可以以0.2 s的速度前进,完全挖出埋于泥土深度400 mm内的莲藕,莲藕无损伤,且表面无泥土粘结,挖掘幅宽约为1.2 m.该文提出了EDEM-Fluent耦合仿真的运用将有利于莲藕采挖设备的作用机理研究,为莲藕采挖设备的设计与优化提供理论依据.该耦合仿真方法还能应用于江河湖泊清淤、管道清理等其他水力作业领域的研究.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张国忠	华中农业大学工学院	40	439	13.0	20.0
2	夏俊芳	华中农业大学工学院	88	1235	21.0	31.0
3	吴昊	华中农业大学工学院	9	129	5.0	9.0
7	王培通	华中农业大学工学院	3	11	1.0	3.0
8	劳山峰	华中农业大学工学院	3	22	3.0	3.0
9	张秀梅	华中农业大学工学院	7	130	5.0	7.0