針對(duì)風(fēng)送式噴霧機(jī)氣流腔室頂部氣流較弱、風(fēng)機(jī)吹出的高速氣流無法被均勻的導(dǎo)向至各出風(fēng)口的問題,應(yīng)用STAR-CCM+流體仿真軟件、采用正交試驗(yàn)法對(duì)風(fēng)送式噴霧機(jī)的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)、入口風(fēng)速等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。利用STAR-CCM+軟件對(duì)不同導(dǎo)流結(jié)構(gòu)參數(shù)的噴霧機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行仿真分析,通過監(jiān)測(cè)噴霧機(jī)出風(fēng)口處的風(fēng)速值,判斷導(dǎo)流結(jié)構(gòu)安裝的合理性。通過調(diào)整導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的布置,改善噴霧機(jī)內(nèi)部氣流的導(dǎo)向過程,使得風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的高速氣流可以被最大化的均勻?qū)蛑羾婌F機(jī)各出風(fēng)口處,調(diào)整氣流在噴霧機(jī)頂部出風(fēng)口處的分布效果。結(jié)果表明:當(dāng)噴霧機(jī)入口風(fēng)速為16 m/s,風(fēng)機(jī)安裝位置即風(fēng)機(jī)圓心距地面450 mm,導(dǎo)流板5的安裝角度為50°,內(nèi)隔板安裝夾角為20°時(shí),各出風(fēng)口監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的平均速度為22.57 m/s,塔型噴霧機(jī)各出風(fēng)口速度均能滿足作業(yè)需求且分布均勻,實(shí)現(xiàn)了果樹不同高度冠層均勻著藥的目的。 

【文章來源】：中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2020,41(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

噴霧機(jī)三維模型圖

為驗(yàn)證仿真模型及計(jì)算方法的可靠性,對(duì)噴霧機(jī)樣機(jī)進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證試驗(yàn),與仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)標(biāo)。試驗(yàn)過程中始終保持噴霧機(jī)樣機(jī)各結(jié)構(gòu)參數(shù)均與仿真所用的三維模型相同。在噴霧機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定時(shí),使用風(fēng)速測(cè)量?jī)x在point 1、point 2…point 5五個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置測(cè)量噴霧機(jī)的出風(fēng)口風(fēng)速。其中每測(cè)量點(diǎn)測(cè)量3次風(fēng)速值,對(duì)3次測(cè)量值求平均值作為試驗(yàn)測(cè)量風(fēng)速值,以保證測(cè)量值的準(zhǔn)確性。本文用相對(duì)誤差E作為各測(cè)量點(diǎn)模擬結(jié)果精度的衡量指標(biāo),計(jì)算方法如式(1)所示。

通過綜合對(duì)比,可以看出第3組、第4組模型各監(jiān)測(cè)點(diǎn)速度的標(biāo)準(zhǔn)差較小,說明各出風(fēng)口處的氣流速度分布較為均勻,其導(dǎo)流結(jié)構(gòu)更為合理。但第3組模型各監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的氣流速度值均較小,不能滿足噴霧機(jī)作業(yè)的要求。且第3組模型中風(fēng)機(jī)的安裝位置為風(fēng)機(jī)圓心距地距離為650 mm,但拖拉機(jī)后輸出軸位置固定,若要完全實(shí)現(xiàn)第3組模型的參數(shù)匹配,則還需為風(fēng)機(jī)添加一套復(fù)雜的提升傳動(dòng)系統(tǒng)。而在第4組仿真試驗(yàn)參數(shù)匹配的情況下,風(fēng)機(jī)的安裝位置與原始噴霧機(jī)模型相同,即風(fēng)機(jī)圓心距地面的距離仍為450 mm,不用改變?cè)械娘L(fēng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu),就能使得噴霧機(jī)各出風(fēng)口處的速度滿足作業(yè)要求且分布均勻,故第4組模型的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)為最為合理。第4組仿真試驗(yàn)計(jì)算結(jié)果如圖3所示。從圖3可以看出,第4組模型各監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的氣流速度均能達(dá)到作業(yè)要求,速度平均值較高且標(biāo)準(zhǔn)差較小,各出風(fēng)口處的氣流速度分布較均勻,說明噴霧機(jī)的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)與入口風(fēng)速值匹配合理。即當(dāng)噴霧機(jī)入口風(fēng)速為16 m/s,風(fēng)機(jī)安裝位置即風(fēng)機(jī)圓心距地面450 mm,內(nèi)隔板安裝夾角為20°,導(dǎo)流板5的安裝角度為50°時(shí),噴霧機(jī)各出風(fēng)口處氣流速度能夠滿足作業(yè)要求且分布均勻,解決了噴霧機(jī)頂部氣流速度較小的問題。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3129711