基于水熱效應(yīng)數(shù)值模擬的旱地玉米全膜雙壟溝農(nóng)藝優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-05-09 04:29
為研究旱地玉米全膜雙壟溝壟體結(jié)構(gòu)對其水熱效應(yīng)的影響程度,采用數(shù)值模擬方法對壟體結(jié)構(gòu)和保溫保水性能之間的關(guān)系進行研究。參考現(xiàn)有的全膜雙壟溝種床構(gòu)建農(nóng)藝要求建立4種壟體模型,分別為T1、T2、T3和T4模型,對其雨水入滲和熱平衡過程進行數(shù)值模擬,結(jié)合模擬結(jié)果對玉米全膜雙壟溝壟體結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的配套機具進行了優(yōu)化。入滲模擬結(jié)果表明:在相同降雨邊界條件下T2模型壟溝內(nèi)土壤平均含水率最高(含水率為18.0%),其次為T4模型(16.9%)。熱平衡模擬結(jié)果表明:在相同的溫度邊界條件下T4模型壟溝內(nèi)土壤平均溫度最高(溫度值為23.5℃),T2模型最低(22.8℃),兼顧保溫性和保水性2個因素,T4模型為最優(yōu)模型。在T4模型的基礎(chǔ)上對現(xiàn)有的全膜雙壟溝壟體結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,優(yōu)化后的壟體呈拱型結(jié)構(gòu),大壟拱頂弧半徑為4820cm,大壟寬7020cm,壟高1520cm;小壟拱頂弧半徑為2220cm,小壟寬4020cm,壟高2020cm;壟溝為梯形結(jié)構(gòu),溝底寬8~1020cm,溝底與大壟寬度比約1∶7,與小壟寬度比約1∶4。同時配套的起壟鋪膜機具需要安裝壟體整形裝置,其形狀和結(jié)構(gòu)要與優(yōu)化后的壟體相匹配,配套的直插式穴播...
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2020,25(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【文章目錄】:
1 模型與方法
1.1 壟體模型
1.2 計算模型與方法
2 模擬過程與結(jié)果分析
2.1 雨水入滲模擬
2.1.1 前處理及其邊界條件
2.1.2 壟體內(nèi)滲流速度分布
2.1.3 壟溝內(nèi)雨水滲流速度變化
2.1.4 壟體含水率分布
2.1.5 壟溝含水率變化
2.2 熱平衡模擬
2.2.1 前處理及其邊界條件
2.2.2 壟體土壤溫度分布
2.2.3 壟溝內(nèi)溫度變化
2.2.4 壟體土壤熱通量分布
2.2.5 壟溝內(nèi)熱通量變化
3 優(yōu)化方案
1)壟體結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
2)配套起壟鋪膜機具的優(yōu)化。
3)配套播種機具的優(yōu)化。
4 結(jié) 論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于HYDRUS-1D的不同質(zhì)地土壤入滲過程數(shù)值模擬[J]. 劉彬彬,劉堯兵,張科鋒. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2018(04)
[2]全膜雙壟溝播玉米穗莖兼收對行聯(lián)合收獲機的研制[J]. 辛尚龍,趙武云,戴飛,石林榕,馬明義,趙新平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(04)
[3]基于ANSYS的淺層土壤溫度場特征模擬分析[J]. 于洋,譚峰,廉琦,韓國鑫,辛元明,張乃夫. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(35)
[4]基于Abaqus的缺口圓盤刀開溝作業(yè)有限元仿真及分析[J]. 齊鵬,高富強,邱立春. 農(nóng)機化研究. 2016(09)
[5]一種新型梯形壟整形器的設(shè)計[J]. 王保愛,張琴,孫偉. 中國農(nóng)機化學(xué)報. 2016(08)
[6]圓盤式開溝機作業(yè)功耗仿真分析及試驗驗證[J]. 康建明,李樹君,楊學(xué)軍,劉立晶,李長榮. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(13)
[7]非飽和成層土一維降雨入滲水力耦合分析[J]. 劉果果,吳禮舟. 水電能源科學(xué). 2015(07)
[8]半干旱區(qū)全膜雙壟溝播玉米栽培技術(shù)規(guī)程[J]. 安治中,王偉. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技. 2014(06)
[9]基于ABAQUS對巖土切削的數(shù)值模擬分析[J]. 王明,李國義. 機械研究與應(yīng)用. 2014(02)
[10]壟溝種植模式對玉米生長及產(chǎn)量的影響[J]. 張婷,吳普特,趙西寧,張鳳云,王自奎. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2013(01)
本文編號:3176626
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2020,25(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【文章目錄】:
1 模型與方法
1.1 壟體模型
1.2 計算模型與方法
2 模擬過程與結(jié)果分析
2.1 雨水入滲模擬
2.1.1 前處理及其邊界條件
2.1.2 壟體內(nèi)滲流速度分布
2.1.3 壟溝內(nèi)雨水滲流速度變化
2.1.4 壟體含水率分布
2.1.5 壟溝含水率變化
2.2 熱平衡模擬
2.2.1 前處理及其邊界條件
2.2.2 壟體土壤溫度分布
2.2.3 壟溝內(nèi)溫度變化
2.2.4 壟體土壤熱通量分布
2.2.5 壟溝內(nèi)熱通量變化
3 優(yōu)化方案
1)壟體結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
2)配套起壟鋪膜機具的優(yōu)化。
3)配套播種機具的優(yōu)化。
4 結(jié) 論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于HYDRUS-1D的不同質(zhì)地土壤入滲過程數(shù)值模擬[J]. 劉彬彬,劉堯兵,張科鋒. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2018(04)
[2]全膜雙壟溝播玉米穗莖兼收對行聯(lián)合收獲機的研制[J]. 辛尚龍,趙武云,戴飛,石林榕,馬明義,趙新平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(04)
[3]基于ANSYS的淺層土壤溫度場特征模擬分析[J]. 于洋,譚峰,廉琦,韓國鑫,辛元明,張乃夫. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(35)
[4]基于Abaqus的缺口圓盤刀開溝作業(yè)有限元仿真及分析[J]. 齊鵬,高富強,邱立春. 農(nóng)機化研究. 2016(09)
[5]一種新型梯形壟整形器的設(shè)計[J]. 王保愛,張琴,孫偉. 中國農(nóng)機化學(xué)報. 2016(08)
[6]圓盤式開溝機作業(yè)功耗仿真分析及試驗驗證[J]. 康建明,李樹君,楊學(xué)軍,劉立晶,李長榮. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(13)
[7]非飽和成層土一維降雨入滲水力耦合分析[J]. 劉果果,吳禮舟. 水電能源科學(xué). 2015(07)
[8]半干旱區(qū)全膜雙壟溝播玉米栽培技術(shù)規(guī)程[J]. 安治中,王偉. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技. 2014(06)
[9]基于ABAQUS對巖土切削的數(shù)值模擬分析[J]. 王明,李國義. 機械研究與應(yīng)用. 2014(02)
[10]壟溝種植模式對玉米生長及產(chǎn)量的影響[J]. 張婷,吳普特,趙西寧,張鳳云,王自奎. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2013(01)
本文編號:3176626
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