針對中國南方丘陵山區(qū)油菜收割的現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)一種小型吹禾式油菜收割機(jī),對該割臺的吹禾氣流管道進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),提高各分風(fēng)管吹出氣流的均勻性,從而達(dá)到減小油菜收獲損失的目的。利用流體動力學(xué)軟件Fluent對吹禾管道進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,對管道進(jìn)行三種優(yōu)化設(shè)計(jì),并根據(jù)優(yōu)化方案制造實(shí)物進(jìn)行驗(yàn)證。數(shù)值模擬表明:按照初始模型仿真,分風(fēng)管道氣流速度在38.5～51.1 m/s之間,出口風(fēng)速偏差S的最大值為17.66%,風(fēng)速不均勻性C為9.59%;總風(fēng)管錐形設(shè)計(jì)、分風(fēng)管非均勻布置、調(diào)整分管孔徑,有效提高分風(fēng)管出口速度的均勻性,出口速度在45～47.5 m/s之間,出口風(fēng)速偏差S的最大值和風(fēng)速不均勻性C分別為3.50%、2.95%。驗(yàn)證試驗(yàn)表明:模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果趨勢一致,最大均差為6.49%,優(yōu)化前后試驗(yàn)值對比:風(fēng)速偏差S減少14.13%,風(fēng)速不均勻性減少7.03%,優(yōu)化方法可行,為進(jìn)一步研究小型油菜收割機(jī)提供重要參考。 

【文章來源】：中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2020,41(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

小型油菜收割機(jī)設(shè)計(jì)總成

吹禾管道由總風(fēng)管和分風(fēng)管組成改型收割機(jī)的割幅為1 050 mm,確定初始模型總風(fēng)管的長度為1 300 mm,初始設(shè)計(jì)方案為主風(fēng)管內(nèi)徑為96 mm直筒型,10根分風(fēng)管間距110 mm均布在主風(fēng)管上,所有分管內(nèi)徑為30 mm,風(fēng)管吹風(fēng)口距離待割作物的距離 150～250 mm,割幅1 050 mm,經(jīng)測量油菜桿徑長1.2～ 1.5 m,莖葉茂密部位高為0.8～1.2 m,確定風(fēng)送流場區(qū)為長1.8 m,寬1 m,高1 m的立方體區(qū)域,靠近風(fēng)機(jī)入口為1號分風(fēng)管,依次排列,利用SolidWorks建模軟件建立氣流管道的三維模型,然后將模型導(dǎo)入ANSYS mesh中,將模型轉(zhuǎn)化為非結(jié)構(gòu)化四面體網(wǎng)格單元,對鼓風(fēng)機(jī)與總管相接部位和分風(fēng)管出口部分進(jìn)行網(wǎng)格加密,網(wǎng)格總數(shù)量為2 500 000個左右[12]。2.2 氣體控制方程

從圖3中可以看出,氣流沿著總風(fēng)管在每個分風(fēng)管出口噴出一部分,總風(fēng)管內(nèi)部氣流速度逐漸減少,未及時排出的氣體往下部擁擠,主風(fēng)管下部壓力較大。圖4 初始設(shè)計(jì)各出風(fēng)口氣流速度場分布

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3534525