【摘要】：清選裝置是稻麥聯(lián)合收割機的重要組成部分,其性能直接影響收割機的作業(yè)質(zhì)量。目前,大、中型稻麥聯(lián)合收割機總體發(fā)展較為成熟,但小型稻麥聯(lián)合收割機清選裝置普遍存在含雜率、損失率高的問題。因此,研發(fā)高性能的清選裝置對于提高小型稻麥聯(lián)合收割機的作業(yè)質(zhì)量具有重要的理論意義和需求背景。本論文針對某企業(yè)研發(fā)的新型小型聯(lián)合收割機含雜率、損失率超標的問題,運用數(shù)值模擬和試驗研究相結(jié)合的方法,對其清選裝置進行了優(yōu)化研究,以降低其含雜率和損失率,提高清選性能。論文主要研究工作是:1、清選裝置計算模型建立。在分析清選裝置結(jié)構(gòu)及其工作流程的基礎上,通過忽略導草桿、橫運攪龍、倒分離錐支架對流場的影響,簡化耦合計算域,建立了清選裝置的計算模型。2、顆粒物料拋灑過程數(shù)值模擬精度研究。以某稻谷品種為試驗對象,建立了稻谷顆粒模型,標定了顆粒模型參數(shù),進行了拋灑過程數(shù)值模擬。結(jié)果顯示:經(jīng)拋灑后形成的顆粒堆積形態(tài)的特征尺寸誤差小于5.7%,這表明數(shù)值模擬能夠較好的描述顆粒拋灑后的運動過程。3、多級清選過程氣、固耦合模擬與試驗研究。基于CFD-DEM耦合計算框架模擬了多級清選裝置的清選過程,考慮到稻谷顆粒與秸稈形狀相差較大,對稻谷顆粒和短秸稈顆粒采用了不同的曳力模型,以確保不同類型顆粒受到更為準確的氣體力。在此基礎上,結(jié)合實際的田間稻谷收獲試驗,驗證了模型、參數(shù)及分析方法的有效性。結(jié)果顯示:數(shù)值模擬得到的含雜率、損失率分別為2.37%、2.41%,而田間試驗得到的含雜率、損失率分別為2.64%、2.21%,相對誤差分別為10.22%、9.55%。這表明本文所采用的模型、參數(shù)及分析方法是有效的,分析結(jié)果可信。4、多級清選裝置性能優(yōu)化。通過單因素分析,確定了影響清選含雜率、損失率的因素;通過正交試驗分析,進一步確定了各因素對含雜率、損失率的影響程度,并建立了清選含雜率、損失率與各影響參數(shù)之間的回歸模型;在此基礎上,采用遺傳算法對清選裝置參數(shù)進行了優(yōu)化,得到了針對該型清選裝置的最優(yōu)參數(shù)。
【學位授予單位】：重慶理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S225.3
【圖文】：

技術(shù)路線圖

顆粒計算流程圖

直至完成耦合計算。具體的耦合計算流程如圖 2.3 所示。圖 2.3 耦合計算流程圖2.3 本章小結(jié)本章結(jié)合論文研究內(nèi)容及后續(xù)研究手段，簡介了離散元法、計算流體力學、以及CFD-DEM 耦合框架等相關(guān)基礎理論。

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