基于DEM-CFD的驱导辅助充种气吸式排种器优化与试验

• 作者: 位国建 刘虎 史嵩 周纪磊 张荣芳 荐世春
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 精量排种器 气吸式 气固耦合仿真 驱导辅助充种 结构优化
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 农业装备与机械化工程
• 页码范围: 54-66
• 页数: 13页
• 分类号: S223.2+3
• 字数: 8137字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2020.05.006

摘要

针对驱导辅助充种气吸式排种器田间高速作业时因充种效果不佳造成排种质量下降的问题,对该排种器进行优化设计,分析了充种过程各阶段影响种子填充的因素,基于确定性颗粒轨道模型,将压力梯度力算法引入排种器DEM-CFD气固两相流耦合分析.从宏观尺度、微观尺度对充种过程各阶段临界点进行划分,并确定了各阶段充种性能评价指标.以种子吸附稳定时间、种子移出阻力、型孔处局部空隙率为指标,进行了三因素二次旋转正交组合试验,对试验结果进行多元回归分析,采用多目标优化方法,确定了排种盘导种槽最佳参数组合为导种槽曲率系数0.265、深度2.57 mm、斜面倾角15.33°.为了验证优化设计结果,进行了排种器静止台架试验和室内振动环境模拟试验,将优化后的排种盘与原排种盘及其他2个测试盘在4种不同作业速度下进行对比,结果表明,优化后的排种盘在高速、振动条件下的充种性能有明显提升,当作业速度为14 km/h、随机振动主激励频率为9.5 Hz、自功率谱密度峰值为0.428(m/s2)2/Hz时,漏充率为1.26％,充种性能较为稳定.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	荐世春		43	286	8.0	14.0
2	位国建		16	88	6.0	9.0
3	刘虎		7	11	2.0	3.0
4	周纪磊		4	2	1.0	1.0
5	史嵩		9	10	2.0	2.0
6	张荣芳		2	0	0.0	0.0