| 基于DEM-CFD的玉米气吸式排种器种盘设计与试验 |
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| 引用本文： | 丁力,杨丽,张东兴,崔涛,高筱钧.基于DEM-CFD的玉米气吸式排种器种盘设计与试验[J].农业机械学报,2019,50(5):50-60. |
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| 作者姓名： | 丁力 杨丽 张东兴 崔涛 高筱钧 |
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| 作者单位： | 中国农业大学工学院;农业农村部土壤-机器-植物系统技术重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划项目（2017YFD0700703）、国家自然科学基金项目（51575515）和国家玉米产业技术体系建设项目（CARS-02） |
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| 摘 要： | 针对玉米气吸式排种器高速作业下种子运动十分复杂、难以进行准确分析计算的问题,采用DEM(离散元)和CFD(计算流体力学)耦合的方法,模拟了气吸式排种器工作过程,分析了种子受到的曳力和运动速度,得出不同种子充种能力大小依次为:小扁形、类圆形、大扁形。经过仿真分析,有针对性地选取不易吸附充种的大扁形种子,建立充种过程数学模型,优化种盘型孔凸台高度和型孔凸台角度参数。为了获得排种器的最佳性能参数,以型孔凸台角度、型孔凸台高度、种层高度为试验因素,以排种合格指数、重播指数、漏播指数为试验指标进行三因素二次旋转正交组合试验,并应用Design-Expert 8. 0. 6软件对试验数据进行多元回归分析和响应曲面分析,得到了各因素对指标影响关系。采用多目标优化方法,确定了最佳参数组合:型孔凸台角度为35. 76°,型孔凸台高度为3. 11 mm,种层高度为55. 61 mm,排种合格指数最高。此时,排种器性能指标为:合格指数91. 60%,漏播指数3. 90%,重播指数4. 50%。对优化结果进行验证试验,并与原排种器进行对比,验证结果与优化结果基本一致,且合格指数和漏播指数均优于原排种器,满足玉米精密播种的要求。
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| 关 键 词： | 玉米 气吸式排种器 离散元 计算流体力学 响应面法 回归分析 |
| 收稿时间： | 2018/11/7 0:00:00 |
Design and Experiment of Seed Plate of Corn Air Suction Seed Metering Device Based on DEM-CFD |
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| DING Li,YANG Li,ZHANG Dongxing,CUI Tao and GAO Xiaojun.Design and Experiment of Seed Plate of Corn Air Suction Seed Metering Device Based on DEM-CFD[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2019,50(5):50-60. |
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| Authors: | DING Li YANG Li ZHANG Dongxing CUI Tao and GAO Xiaojun |
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| Institution: | China Agricultural University;Key Laboratory of Soil-Machine-Plant System Technology, Ministry of Agriculture and Rural Affairs,China Agricultural University;Key Laboratory of Soil-Machine-Plant System Technology, Ministry of Agriculture and Rural Affairs,China Agricultural University;Key Laboratory of Soil-Machine-Plant System Technology, Ministry of Agriculture and Rural Affairs,China Agricultural University;Key Laboratory of Soil-Machine-Plant System Technology, Ministry of Agriculture and Rural Affairs and China Agricultural University;Key Laboratory of Soil-Machine-Plant System Technology, Ministry of Agriculture and Rural Affairs |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | corn air suction seed metering device discrete element computational fluid dynamics response surface method regression analysis |
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