内充气吹式玉米排种器工作性能EDEM-CFD模拟与-IngentaConnect.PDFVIP

第 33 卷 第 13 期 农 业 工 程 学 报 Vol.33 No.13 2017 年 7 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Jul. 2017 23 内充气吹式玉米排种器工作性能EDEM-CFD 模拟与试验 ※ 韩丹丹，张东兴，杨 丽，李克鸿，张天亮，王云霞，崔 涛 （中国农业大学工学院，北京100083） 摘 要：针对内充气吹式排种器组合气嘴低位安装对供气系统气流稳定性要求高、田间作业适应性差的问题，为优化内 充气吹式排种器结构、改善工作性能，运用 EDEM-CFD 耦合分析方法，采用玉米籽粒粘结颗粒模型，以气嘴安装位置、 工作压强和前进速度为试验因素进行正交试验优化仿真，提取关键参数充种极限速度和充种时长为评价指标进行分析， 结果表明气嘴安装位置、工作压强和前进速度对充种极限速度影响显著而对充种时长影响不显著，充种极限速度和充种 时长在 0.05 水平上呈显著负相关关系，较大充种极限速度和较短充种时长有利于提高排种器充种性能；对不同作业状态 下的合格率、重播率、漏播率等作业指标进行分析表明气嘴安装位置在中位时合格率和充种极限速度呈显著正相关，低 位和高位时因清种效果不佳导致合格率和充种极限速度呈负相关，中位时排种效果较佳。为验证仿真结果，进行气嘴安 装位置和工作压强的全因素试验，结果表明，气嘴安装位置为中位时作业效果最佳，合格率大于 90%，明显优于低位、 高位状态，与仿真结果一致；在确定组合气嘴中位安装结构参数下，进行工作压强、前进速度的全因素试验，结果表明， 前进速度为 5～10 km/h、工作压强为4.5～5.5 kPa 时，排种器合格率较高，均为 90% 以上，该区间各工作参数下对合格 率影响不显著。 关键词：农业机械；计算机仿真；优化；精量排种器；充种性能；离散单元法 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.13.004 中图分类号：S223.2 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2017)-13-0023-09 韩丹丹，张东兴，杨 丽，李克鸿，张天亮，王云霞，崔 涛. 内充气吹式玉米排种器工作性能EDEM-CFD 模拟与试验[J]. 农业工程学报，2017，33(13)：23－31. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.13.004 Han Dandan, Zhang Dongxing, Yang Li, Li Kehong, Zhang Tianliang, Wang Yunxia, Cui Tao. EDEM-CFD simulation and experiment of working performance of inside-filling air-blowing seed metering device in maize[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(13): 23 －31. (in Chinese with English abstract) doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.13.004 [8]