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悬浮速度是气力收获、输送和清选除杂装置设计与研究的重要特性参数,针对现有悬浮速度理论公式对较大粒径物料计算时存在误差,研制一种气吹式红枣悬浮速度试验测定装置,主要对红枣等较大粒径物料进行试验测定,该装置由风力调节装置、气流输送管路和测定装置三部分组成。采用等面积同心圆环取点原理验证装置可靠性,测定锥形观察管内各横截面6个测试点的气流速度,变频器调节频率在20 Hz和50 Hz时,不同横截面每个测定点变异系数为2.693%～3.936%、2.923%～3.861%,流场均匀性为0.019%～0.352%、0.211%～0.449%,均满足气流输送管路流场的稳定性和装置性能要求。进行红枣悬浮速度试验,获得红枣悬浮速度数值与变频器频率间的线性回归方程,因此可以通过变频器频率来调节风机转速的数值范围,快速根据粒径不同来测得其悬浮速度,对今后气力收获、输送和气流清选等装置设计具有一定参考意义。 相似文献
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油菜联合收获机脱出物空气动力学特性测定 总被引：12，自引：0，他引：12
油菜收获脱粒装置脱出物包含油菜籽粒、茎秆、荚壳和轻杂物4种成分,采用PS-20型物料悬浮速度试验台对脱出物悬浮速度进行了测定.结果显示籽粒悬浮速度随粒径呈线性关系,茎秆悬浮速度随直径呈二次多项式关系.茎秆长度(＜ 100 mm)对其悬浮速度影响不显著;籽粒和茎秆悬浮速度较为接近,在7～ 10 m/s之间,远大于荚壳和轻杂物悬浮速度(1～3 m/s).籽粒和荚壳悬浮速度与含水率呈线性增长关系,而茎秆和轻杂物悬浮速度与含水率呈指数增长关系.研究表明,清选时根据不同脱出物悬浮速度差异,采用气流清选可有效分离出悬浮速度较小的荚壳和轻杂物,气流清选流速以4 ～6 m/s为宜. 相似文献
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大白菜种子脱出物空气动力学特性试验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
为了研究大白菜种子脱出物的空气动力学特性,研制了一种农业物料悬浮速度测定试验台,并对大白菜种子脱出物开展悬浮速度试验。结果表明:籽粒的悬浮速度随粒径的增加而升高,果荚壳长度对其悬浮速度的影响不显著;脱出物的含水率越高,悬浮速度越大;籽粒悬浮速度在6.68～7.42m/s之间,短茎秆悬浮速度在6.56～7.25m/s之间,果荚壳悬浮速度在4.49～6.05m/s之间,轻杂物悬浮速度在2.51～3.23m/s之间。研究表明:轻杂物与籽粒空气动力学特性差异大,利用气流清选可有效分离出悬浮速度较小的轻杂物;果荚壳、短茎秆与籽粒空气动力学特性差别小,仅依靠气流清选难以将二者与籽粒分离,由于果荚壳、短茎秆与籽粒外形几何尺寸差异明显,可利用圆筒筛实现这二者与籽粒的有效分离。通过在内流式圆筒筛清选装置试验台上的试验,得出横流风机转速为700r/min、风道内气流速度为7.12m/s时清选效果最好的结论,此时清洁率为97.91%,损失率为0.42%。 相似文献
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基于EDEM-Fluent耦合的颗粒肥料悬浮速度测定试验 总被引：1，自引：0，他引：1
为提供气力施肥装置的设计参考依据,以大颗粒尿素、磷酸二铵和硫酸钾3种颗粒状化肥为试验对象,通过计算流体动力学和离散元法耦合的方法对物料悬浮速度进行数值模拟,采用Lagrangian模型进行气固两相流耦合仿真,试验结果表明,大颗粒尿素悬浮速度7. 21～12. 97 m/s,磷酸二铵悬浮速度7. 68～12. 48 m/s,硫酸钾悬浮速度11. 09～18. 15 m/s。通过台架试验测定大颗粒尿素悬浮速度6. 68～12. 48 m/s、磷酸二铵悬浮速度7. 22～11. 96 m/s、硫酸钾悬浮速度9. 46～17. 81 m/s,相对误差分别为5. 3%、5. 1%、7. 2%。在颗粒肥料体积分数1. 0%、3. 5%、6. 0%、8. 5%时,分别测定肥料颗粒群的悬浮速度,结果表明,颗粒群悬浮速度随着体积分数的增加而减小,在不同颗粒肥料体积分数下,仿真结果与试验结果相对误差近似为常数,其原因为颗粒球形度对悬浮速度的影响,标定得出大颗粒尿素悬浮速度修正系数0. 90、磷酸二铵悬浮速度修正系数0. 96、硫酸钾悬浮速度修正系数0. 84。基于流固耦合的颗粒悬浮速度仿真具有较高的准确度,验证了基于EDEM-Fluent气固两相流耦合仿真测定物料悬浮速度方法的可行性。 相似文献
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目前,新疆红枣主要采收方式为先将树上红枣振落到地面,再由人工捡拾的方式,由于人工捡拾效率低,成本高,严重制约了新疆红枣产业的健康发展。针对这一问题,设计了一种气吹式落地红枣捡拾装置。该装置采用气力式捡拾,通过旋转风管分配捡拾气流,将地面红枣吹至输送装置,经输送装置送至集枣箱,完成落地红枣捡拾。为了确定该装置在不同前进速度下,气流喷嘴连续工作的合理角速度范围,采用Adams软件对该装置进行运动仿真。仿真结果表明:水平速度为0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0m/s时,气流喷嘴连续工作时,其合理角速度范围分别为2.79~5.86、3.72~7.82、4.64~9.34、5.58~9.91、6.54~10.91、7.43~12.9 5、8.32~14.63、9.2 3~1 6.7 9 rad/s,为落地红枣捡拾机械的设计提供理论依据。 相似文献
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针对以联合收获为主的北方马铃薯主产区,马铃薯收获后薯石分离人工捡拾工作量大、清选效率低,且清选洁净率较低等问题,利用薯块和石块密度不同的特点,采用气力悬浮输送技术设计了马铃薯清选机气力悬浮薯石分离装置,并基于该装置研究了不同参数调整条件下的清选特性。利用高速气流悬浮与振动筛的摆动作用,发挥气力悬浮和振动筛分离的双重优势,使薯块与石块在运动过程中实现自动分离。试验表明：当气流速度为35m/s、筛面倾角为18°和曲柄角速度为30rad/s时,马铃薯选出率均值为96.71%,清选洁净率均值为98.34%,各项性能指标均满足马铃薯清选作业要求。 相似文献
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针对红枣气吸捡拾易堵塞风管及吸气室内部结构尚需优化等问题,首先阐述了气吸式红枣捡拾装置工作原理和结构设计,然后对吸管口与吸气室进行建模并运用Gambit软件进行网格划分。根据理论分析与前期调研,设置气流速度为42m/s,采用Fluent软件对其内部结构进行流场分析和数值模拟,结果表明:吸气管与吸气室流速稳定并小于吸气室气流速度,确定吸管口直径为135mm,吸气室进出口直径分别为137、180mm。田间试验表明:当气流速度为42m/s时,捡拾率为93.11%,含杂率2.92%,工作性能稳定。该结果为研究气吸式红枣检拾装置奠定了理论基础。 相似文献
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基于CFD-DEM耦合的气吸式三七播种器工作参数仿真分析 总被引：1，自引：0，他引：1
针对气吸式三七播种器气孔吸附速度及抽气口气压不易测定的问题,采用DEM(Discrete Element Method)法建立三七种子模型,并利用CFD(Computational Fluid Dynamics)-DEM耦合法对三七种子悬浮速度进行测定,最后根据悬浮速度在Fluent中模拟确定抽气口处工作流速及压力。结果表明:当三七种子密度为956kg/m3、当量直径为7mm时,种子悬浮速度在23～24m/s之间;排种筒作业时抽气口处气流速度应≥56m/s,工作压强应≥3 500Pa。结果可为气吸式三七播种器结构优化提供一定理论参考。 相似文献
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侯传凯张克平苏占科 《农业装备与车辆工程》2023,(5):5-9
为了提高小型豌豆收获机的作业质量,利用CFD-DEM耦合的方法对气流式清选装置分离过程进行数值模拟,探究清选装置内部流场在不同风扇转速和不同入料口风速下的变化。研究结果显示:当入料口风速为5 m/s时,排粮口附近气流速度随着风扇转速的增加而骤增,且排粮口气流速度远远大于分离室中下部气流速度,阻碍籽粒的排出;当风扇转速为1600 r/min,随着入料口风速的增加,排粮口气流速度呈先减小后增大的变化趋势,气流速度的矢量方向逐渐发生变化,分离室中下部形成涡流。 相似文献
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针对目前采用气力-切割组合式红花丝采摘器收获时破碎率高的问题,提出在切割分离前增加梳理整形环节的思路,使粘附在果球上的冠状红花丝在负压气流场中竖立悬浮,显露出红花缩颈切割部位,便于准确切割,从而减少红花丝破碎率。利用空气动力学理论,以提高吸附效率为优化目标,建立红花丝在气流场作用下梳理整形过程的动力学模型,揭示气流的流动变化规律。试验测得裕民无刺红花花丝最大迎风面积为11~4 0 mm2,当负压气流速度大于2.78 m/s时,即可完成红花丝的梳理整形。 相似文献
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气力式秸秆深埋还田机输送装置设计与试验 总被引：2，自引：0，他引：2
针对合理耕层构建技术指标要求,设计了气力式秸秆深埋还田机输送装置。其主要结构参数为：输送管截面为0.2m×0.2m方形管;叶轮直径为0.55m,叶轮宽度为0.17m,进气口直径为0.26m,风机壳宽度为0.2m;螺旋轴直径为0.09m,螺旋叶片外径为0.25m,螺距为0.2m,螺旋叶片厚度为0.003m,螺旋外径与输送管内表面间隙为0.005m。通过玉米悬浮速度试验测得,长度为10cm玉米秸秆上、中、下部分悬浮速度分别为10.4、12.3、12.7m/s,平均值为11.9m/s,试验结果与仿真误差为7%。基于气固耦合理论,通过CFD-DEM气固耦合法对输送装置内的气固两相流模拟研究,表明弯角30°、转速为1800r/min时输送管道中,秸秆最小速度为5.21m/s,所对应的气流速度为17~27m/s,出口处玉米秸秆速度为6.06m/s,气流速度为2~27m/s,秸秆输送效果最佳。田间试验结果表明,气力输送装置性能参数最优组合为：风机转速1800r/min,秸秆覆盖量1.2kg/m2,叶片弯角30°。田间验证试验得深埋合格率为93.2%,有效提高了深埋质量。 相似文献
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大豆脱出物悬浮速度试验研究 总被引：4，自引：0，他引：4
应用东北农业大学自制农业物料悬浮速度测试试验台,对5TZY-60型育种脱粒机脱出物的悬浮速度进行测试。测试结果表明:大豆脱出物中饱满籽粒、颖壳、40mm茎秆、80mm茎秆和120mm茎秆的悬浮速度分布范围分别为11～17m/s,5～6m/s,7～13m/s,8～14m/s和10～17m/s。根据测定结果分析了对清选系统的影响,初步得到最佳清选风速范围小于11m/s,同时确定单一风选作为清选系统的局限性,为该机配套清选系统定型提供试验与理论支持。 相似文献
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基于EDEM-Fluent的残膜与杂质悬浮分离仿真与试验 总被引：2，自引：0，他引：2
基于残膜与土壤、秸秆等杂质在密度、悬浮速度、流动特性等方面的差异,提出了一种基于EDEM-Fluent耦合的残膜与杂质悬浮分离方法。阐述了3种残膜与棉花秸秆、土壤混合物悬浮分离速度测定法,即理论计算法、仿真分析法和台架试验测定法,利用3种方法分别测定残膜悬浮分离速度。利用EDEM-Fluent耦合的方法模拟残膜与杂质悬浮分离的过程,3种残膜混合物料中土壤和秸秆总质量占比分别为40%(其中土壤占30%)、60%(其中土壤占50%)和80%(其中土壤占70%)时,残膜悬浮速度仿真值为4.77～5.83 m/s、4.89～6.46 m/s和5.31～7.40 m/s; 3种残膜混合物悬浮分离速度台架测定试验值为4.67～5.77 m/s、4.88～6.37 m/s和5.29～7.22 m/s。残膜悬浮速度仿真值与台架试验值之间的相对误差为0.77%～4.79%,验证了基于EDEM-Fluent耦合法测定残膜混合物悬浮分离速度的可行性。混合物中杂质改变了残膜的形变量和运动特性,从而影响残膜的悬浮速度和位置;为了使仿真结果更加接近试验数值,残膜悬浮分离速度仿真值的下限值与台架试验的下限值相差较大... 相似文献
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针孔管式小麦匀播机构气力损耗特性数值分析与试验 总被引：1，自引：0，他引：1
针孔管式小麦匀播机构的气道结构复杂、排布密集、截面积多变、弯折狭长,对气流的流通造成阻碍。为优化机构参数、减少气力损耗、提高气力利用效率,本文通过对流体域内可导致气力损耗的区域(变截面狭长圆柱区域、输气管弯折区域、气室汇流区域及负压口-气室连接区域)进行分析,明晰了各区域产生气力损耗的原理及类型,得出横向输气管直径、输气管夹角及负压口直径是影响气力损耗的关键参数。以上述参数为试验因素,以吸种孔平均气流速度、吸种孔最低气流速度及吸种孔速度标准差为试验指标,利用Fluent软件进行三因素三水平正交仿真试验,得到各参数对指标的影响程度,并确定气力损耗最小的参数组合为:横向输气管直径8 mm、输气管夹角105°、负压口直径36 mm。在此参数组合下,吸种孔平均气流速度为86. 4 m/s,吸种孔最低气流速度为75. 16 m/s,吸种孔速度标准差为7. 35 m/s。样机试验结果略小于仿真结果,但趋势一致,验证了数值分析的可靠性。 相似文献
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我国作为辣椒生产大国,辣椒机械化收获正在逐步代替人工收获,由于机械采收漏采率和含杂率较高,故此,需对收获机的关键部分进行优化,而优化缺少相关参数的参考,因此对贵州辣椒收获机收获的朝天椒(簇生朝天椒)混合物相关参数进行测定与仿真,包括朝天椒及椒叶的物料特性、果实及果柄的结合力、朝天椒混合物的悬浮速度。通过测定参数与仿真参数的对比分析可知：辣椒果实与果柄结合力为11.54 N,果柄与辣椒茎秆结合力为10.11 N;朝天椒果实悬浮速度为13.37 m/s,辣椒叶悬浮速度为3.71 m/s,辣椒茎秆悬浮速度为8.96 m/s,该研究可对辣椒收获机收获性能的提高和辣椒风选分离装置的优化提供参考。 相似文献
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