三七是中國(guó)名貴中藥材,在中國(guó)市場(chǎng)需求量大,在云南省被廣泛種植。截止2014年12月份三七的種植面積已達(dá)到4萬(wàn)hm2。三七播種的行距和株距均需控制在50mm左右,屬于密集型精密播種,且三七種子形狀和大小不規(guī)則,當(dāng)前還沒(méi)有滿足這種精度要求的播種機(jī)。現(xiàn)行的播種方式主要以手工點(diǎn)播為主,三七每公頃播種量270～300萬(wàn)粒,勞動(dòng)強(qiáng)度大,因此實(shí)現(xiàn)三七的機(jī)械化播種成為必然之舉。為實(shí)現(xiàn)精密播種,需依據(jù)三七種子的特性以及種植要求對(duì)排種器進(jìn)行設(shè)計(jì)與試驗(yàn)。分析當(dāng)前國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有精密排種器現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)一種能有效解氣吸式排種器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、正負(fù)壓相干擾的問(wèn)題,且能夠根據(jù)前進(jìn)速度的不同調(diào)節(jié)投種角度以實(shí)現(xiàn)零速投種的氣吸滾筒式三七精密排種器。根據(jù)種子特點(diǎn)以及種植要求,對(duì)排種器基本尺寸進(jìn)行了確定。對(duì)排種器內(nèi)部進(jìn)行流場(chǎng)分析以確定空心軸上進(jìn)氣孔孔徑及孔與孔之間分布情況,并進(jìn)行排種試驗(yàn)。同時(shí)為了提高排種合格指數(shù),在充種環(huán)節(jié)添加振動(dòng)與氣吹,并進(jìn)行了模擬與試驗(yàn)。具體開(kāi)展的研究?jī)?nèi)容如下：（1）以試驗(yàn)測(cè)量的三七種子基本參數(shù)與種植要求為依據(jù),確定氣吸滾筒式排種器吸種孔的大小與位置。采用CFD模擬氣吸排種器工況,來(lái)確定空心軸進(jìn)氣孔大小與位置,以實(shí)現(xiàn)... 

【文章來(lái)源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 精密排種器類型及工作原理
        1.2.2 國(guó)內(nèi)氣力式排種器研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國(guó)外氣力式排種器研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 基于Fluent排種器滾筒內(nèi)部流場(chǎng)仿真分析
    2.1 流場(chǎng)仿真模型的
        2.1.1 流場(chǎng)狀態(tài)確定
        2.1.2 湍流模型
    2.2 排種器結(jié)構(gòu)與工作原理
    2.3 空心軸內(nèi)流場(chǎng)模型分析
    2.4 滾筒內(nèi)流場(chǎng)模型分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 流固耦合數(shù)值模擬算法
    3.1 流固耦合模擬分析方法
        3.1.1 連續(xù)介質(zhì)模型
        3.1.2 顆粒軌道模型
        3.1.3 DEM-CFD耦合算法
    3.2 EDEM-Fluent耦合理論
        3.2.1 EDEM軟件
        3.2.2 耦合模型
        3.2.3 耦合理論
        3.2.4 時(shí)間匹配
        3.2.5 仿真區(qū)域定義
    3.3 本章小結(jié)
第四章 基于氣固耦合的三七種子懸浮速度模擬分析
    4.1 顆粒體建模
    4.2 基本參數(shù)試驗(yàn)與參數(shù)標(biāo)定
    4.3 接觸模型
    4.4 流場(chǎng)參數(shù)
    4.5 懸浮速度試驗(yàn)
    4.6 DEM-CFD耦合模擬試驗(yàn)
    4.7 沉降法驗(yàn)證
    4.8 結(jié)果分析
    4.9 試驗(yàn)驗(yàn)證
        4.9.1 沉降法理論計(jì)算與模擬試驗(yàn)對(duì)比
        4.9.2 臺(tái)架試驗(yàn)與模擬對(duì)比
        4.9.3 方法有效性的驗(yàn)證
    4.10 本章小結(jié)
第五章 排種器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能試驗(yàn)
    5.1 滾筒結(jié)構(gòu)與吸種孔直徑的設(shè)計(jì)
        5.1.1 三七種子幾何特性
        5.1.2 滾筒長(zhǎng)度與吸種孔位置尺寸的設(shè)計(jì)
    5.2 充種區(qū)吸種壓差及吸種角度
    5.3 投種區(qū)投種角度
    5.4 排種性能試驗(yàn)
        5.4.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備
        5.4.2 試驗(yàn)方法
        5.4.3 投種對(duì)比試驗(yàn)
        5.4.4 二次旋轉(zhuǎn)正交組合試驗(yàn)
    5.5 回歸數(shù)學(xué)模型的建立與顯著性檢驗(yàn)
    5.6 各因素對(duì)排種合格指數(shù)的影響
        5.6.1 前進(jìn)速度和吸種角度的交互作用對(duì)排種合格指數(shù)的影響
        5.6.2 負(fù)壓和前進(jìn)速度的交互作用對(duì)排種合格指數(shù)的影響
        5.6.3 負(fù)壓和吸種角度的交互作用對(duì)排種合格指數(shù)的影響
    5.7 最佳參數(shù)優(yōu)化
    5.8 本章小結(jié)
第六章 基于氣固耦合的充種性能模擬分析
    6.1 流場(chǎng)數(shù)學(xué)模型
    6.2 接觸模型
    6.3 接觸力計(jì)算
    6.4 離散元模型
    6.5 流場(chǎng)模型
    6.6 排種器供種過(guò)程仿真
    6.7 仿真結(jié)果分析
        6.7.1 氣吹風(fēng)壓
        6.7.2 振動(dòng)頻率
        6.7.3 振動(dòng)角度
    6.8 本章小結(jié)
第七章 排種器充種性能試驗(yàn)研究
    7.1 試驗(yàn)條件
    7.2 單因素試驗(yàn)
        7.2.1 氣吹風(fēng)壓對(duì)充種性能的影響
        7.2.2 振頻對(duì)充種性能的影響
        7.2.3 振動(dòng)角度對(duì)充種性能的影響
    7.3 正交試驗(yàn)
        7.3.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        7.3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
    7.4 參數(shù)優(yōu)化與試驗(yàn)驗(yàn)證
    7.5 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]三七氣吸滾筒式排種器充種性能模擬與試驗(yàn)[J]. 賴慶輝,高筱鈞,張智泓.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2016(05)
[2]中草藥三七氣吸滾筒式精密排種器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 高筱鈞,周金華,賴慶輝.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]種子顆粒群的懸浮速度模擬預(yù)測(cè)方法[J]. 蘇微,高筱鈞,任闖,賴慶輝.  華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[4]油麥兼用型氣送式集排器供種裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 雷小龍,廖宜濤,李兆東,曹秀英,李?yuàn)檴?韋躍培,廖慶喜.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(20)
[5]油菜精量氣壓式集排器排種性能試驗(yàn)[J]. 李兆東,李?yuàn)檴?曹秀英,雷小龍,廖宜濤,韋躍培,廖慶喜.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(18)
[6]油菜精量氣壓式集排器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 李兆東,雷小龍,曹秀英,廖宜濤,廖慶喜,李?yuàn)檴?  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(07)
[7]三七種子的物理機(jī)械特性試驗(yàn)[J]. 任闖,高筱鈞,蘇微,王增垚,賴慶輝.  湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)
[8]氣力滾筒式水稻直播精量排種器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 張順,夏俊芳,周勇,翟建波,郭洋民,張秀梅,吳昊.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(01)
[9]基于離散單元法的水平圓盤式精量排種器排種仿真試驗(yàn)[J]. 石林榕,吳建民,孫偉,張鋒偉,孫步功,劉全威,趙武云.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(08)
[10]氣壓組合孔式玉米精量排種器設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 史嵩,張東興,楊麗,崔濤,張瑞,殷小偉.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(05)

博士論文
[1]氣吸滾筒式超級(jí)稻育秧播種器的基本理論及試驗(yàn)研究[D]. 王朝輝.吉林大學(xué) 2010

碩士論文
[1]基于高階離散格式的CFD與DEM耦合方法及其應(yīng)用[D]. 王剛.吉林大學(xué) 2013
[2]2BPJ-12型大豆平作密植氣吸式精密播種機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 李杞超.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[3]基于DEM的立式干燥機(jī)顆粒流仿真模擬研究[D]. 楊杰.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[4]顆粒堆積性質(zhì)和散狀物料轉(zhuǎn)載過(guò)程的DEM仿真研究[D]. 李勤良.東北大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3182136