【摘要】：船式拖拉機(jī)是國(guó)內(nèi)特有的農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備,其“浮滑式”的工作方式使船體能夠浮在泥層表面,對(duì)土壤層的破壞小,適用于我國(guó)南方水田地區(qū)。船式拖拉機(jī)在水田中行駛與泥漿之間產(chǎn)生互相作用的滑行阻力,減小滑行阻力能提升船式拖拉機(jī)工作效率。因此,本文從船式拖拉機(jī)船殼結(jié)構(gòu)的減阻優(yōu)化設(shè)計(jì)展開(kāi)研究。國(guó)內(nèi)的學(xué)者在船式拖拉機(jī)減阻研究中,主要探索在光滑船殼的阻力特性,對(duì)于非光滑表面船殼減阻性能的研究相對(duì)缺乏。本文結(jié)合非光滑表面減阻結(jié)構(gòu),將其合理應(yīng)用在船式拖拉機(jī)船殼上,對(duì)多種不同結(jié)構(gòu)下非光滑表面船殼的減阻性能展開(kāi)研究。首先選取現(xiàn)有的船式拖拉機(jī)為研究對(duì)象,建立三維模型和數(shù)值仿真計(jì)算模型,根據(jù)邊界層理論選取不同非光滑表面結(jié)構(gòu)船殼。選取泥漿流變參數(shù)后,對(duì)每種船殼建立流域模型之后劃分整體網(wǎng)格和邊界定義,進(jìn)行計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算。然后在選取非光滑表面結(jié)構(gòu)時(shí),根據(jù)仿生學(xué)原理,設(shè)計(jì)不同形狀、尺寸、排布的非光滑表面結(jié)構(gòu)船殼,計(jì)算得到較優(yōu)的減阻結(jié)構(gòu)和較優(yōu)減阻性能船殼,把較優(yōu)的非光滑表面減阻結(jié)構(gòu)排布在較優(yōu)減阻性能的船殼底部,使船式拖拉機(jī)工作的減阻效果更好。從速度云圖和壓力云圖兩個(gè)方面討論減阻的機(jī)理,再通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)值仿真計(jì)算結(jié)果的有效性。最后設(shè)計(jì)了加擋條型船殼和雙船底型船殼,將凹坑結(jié)構(gòu)以矩形排列的方式布置在兩種新型船殼底部,找到一種最優(yōu)減阻效果船殼為非光滑表面結(jié)構(gòu)擋條型船殼。研究發(fā)現(xiàn)非光滑表面結(jié)構(gòu)中,直徑為18mm,深度為11mm圓形凹坑結(jié)構(gòu)的減阻效果較好,把這種結(jié)構(gòu)矩形排布在擋條型船殼上,減阻率達(dá)到了12.5%。本文對(duì)新型船式拖拉機(jī)船殼的研究,能夠減小行駛中的阻力,對(duì)船式拖拉機(jī)工作效率的提升具有重要意義。
【圖文】：

拉機(jī)從研究發(fā)展到現(xiàn)在，一直在進(jìn)步，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者不斷各個(gè)方面都做出了大量的研究。船式拖拉機(jī)是由中國(guó)自主究較少。船式拖拉機(jī)的發(fā)展開(kāi)始于新中國(guó)成立之后，船式拖拉機(jī)的發(fā)“機(jī)耕船”的問(wèn)世開(kāi)始，湖北省洪湖縣農(nóng)機(jī)局研制的第一臺(tái)得國(guó)家發(fā)明三等獎(jiǎng)，如圖 1-1 所示，開(kāi)啟我國(guó)對(duì)船式拖拉機(jī)北等南方多個(gè)省開(kāi)始圍繞船式拖拉機(jī)技術(shù)進(jìn)行研究，眾多農(nóng)拉機(jī)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，使中國(guó)的水田機(jī)械化事業(yè)之后的幾十年，由于我國(guó)對(duì)于農(nóng)業(yè)農(nóng)村的重視，對(duì)農(nóng)民種田進(jìn)行補(bǔ)貼優(yōu)惠的政策大大的促進(jìn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展，越者投入到農(nóng)機(jī)裝備的研究中，這些年農(nóng)機(jī)的實(shí)用性，靈活高，涌現(xiàn)了一大批拖拉機(jī)企業(yè)。

圖 1-2 荷葉表面超疏水示意圖面減阻的研究現(xiàn)狀學(xué)的快速發(fā)展，讓世界各國(guó)學(xué)者對(duì)其進(jìn)察了許多魚(yú)類的皮膚，發(fā)現(xiàn)魚(yú)類的皮膚力，如圖 1-3 所示。其中在 1960 年，K定層流的功能，，隨著魚(yú)游動(dòng)，通過(guò)其表流由光滑變?yōu)橐?guī)律的非光滑形態(tài)，并能達(dá)研究中心的 Walsh 等[34-35]人率先研究了飛機(jī)的機(jī)身上，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：飛機(jī)的ang-Joon Lee 開(kāi)展了風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，得到雷諾律。Samni[36]通過(guò)數(shù)值分析法發(fā)現(xiàn)了非光間距的調(diào)整可以改變壓力狀態(tài)從而使流
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S219

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2659875