水稻是我國重要的糧食作物,其產(chǎn)量、種植面積以及單位面積產(chǎn)量均位于全國糧食作物首位,因此水稻生產(chǎn)作業(yè)機(jī)械化水平發(fā)展迅速,而清選裝置作為水稻收獲后清選除雜的主要設(shè)備,其性能好壞直接關(guān)系到清選后稻米的雜質(zhì)含量。由于稻米清選過程是典型的氣固兩相流耦合,具有一定復(fù)雜性,難以通過傳統(tǒng)方法來對其進(jìn)行描述,更不能準(zhǔn)確的反應(yīng)氣體與清選對象之間的相互作用,描述清選對象在受到氣流作用時的運(yùn)動變化規(guī)律,因此基于離散單元法（DEM）與計算流體力學(xué)（CFD）耦合方法,采用EDEM軟件與Fluent軟件耦合方法對稻米的清選過程進(jìn)行仿真成為了一種新的模擬手段,該方法可以實現(xiàn)在不同軟件中對固相與氣相進(jìn)行模擬,并通過耦合接口對固相與氣相的相互作用進(jìn)行傳遞,能夠準(zhǔn)確的更新顆粒在流場中的運(yùn)動行為及對流場與顆粒間的相互作用進(jìn)行描述。本文總結(jié)了國內(nèi)外學(xué)者在振動清選、氣流清選及其他清選方式的相關(guān)研究,詳細(xì)闡述了離散單元法的基本原理及顆粒間的接觸模型,介紹了計算流體力學(xué)方法及DEM-CFD耦合的相關(guān)理論,利用“多球叢聚法”對清選物中的稻米、稻桿和碎稻桿顆粒進(jìn)行建模,并基于DEM-CFD耦合方法,以稻米請選過程中的含雜率和夾帶損失率為... 

【文章來源】：遼寧科技大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

978年至2018年間稻谷種植面積與產(chǎn)量Fig.1.1Riceplantingareaandyieldfrom1978to2018

1緒論2提高產(chǎn)量、作業(yè)效率的重要技術(shù)保障[5,6]。稻谷的前期種植工作包括土壤耕作、播種、栽植、施肥、灌溉等工序，稻米成熟后的要進(jìn)行收割、脫粒、清癬干燥等工序[7-9]。收割工作是稻米成熟后收獲工作中的主要環(huán)節(jié)之一，收割作業(yè)的效率與質(zhì)量對稻米產(chǎn)量和收獲質(zhì)量有重要影響，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化越發(fā)成熟，收割機(jī)械已逐漸代替了強(qiáng)度較大的人工收割，改善了生產(chǎn)條件，提高了收割效率，降低了收割過程中的人力消耗，農(nóng)業(yè)中常見的收割機(jī)種類有立式割臺收割機(jī)，臥式割臺收割機(jī)、懸掛式割臺收割機(jī)等[10,11]，圖1.2為立式割臺收割機(jī)。圖1.2立式割臺收割機(jī)Fig.1.2Verticalcuttingtableharvester對稻米完成收割作業(yè)后，為了將稻米從稻穗上脫下，需要對收割后的稻米進(jìn)行脫粒工作，并盡可能的將稻米從脫出物（稻米、莖稈、碎莖稈及混雜物等組成）中分離出來，一般農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常依靠沖擊、搓擦、碾壓、梳刷與振動等方法對糧食進(jìn)行脫粒[12-14]，由于不同種類谷物與谷穗間的連接強(qiáng)度、濕度等特性有所不用，因此為了縮短脫粒時間，提高生產(chǎn)率，針對不同品種的糧食需采取不同方法或多種方法綜合配合完成脫粒作業(yè)，圖1.3為稻米的脫粒裝置。圖1.3稻米的脫粒裝置Fig.1.3Ricethreshingdevice

1緒論2提高產(chǎn)量、作業(yè)效率的重要技術(shù)保障[5,6]。稻谷的前期種植工作包括土壤耕作、播種、栽植、施肥、灌溉等工序，稻米成熟后的要進(jìn)行收割、脫粒、清癬干燥等工序[7-9]。收割工作是稻米成熟后收獲工作中的主要環(huán)節(jié)之一，收割作業(yè)的效率與質(zhì)量對稻米產(chǎn)量和收獲質(zhì)量有重要影響，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化越發(fā)成熟，收割機(jī)械已逐漸代替了強(qiáng)度較大的人工收割，改善了生產(chǎn)條件，提高了收割效率，降低了收割過程中的人力消耗，農(nóng)業(yè)中常見的收割機(jī)種類有立式割臺收割機(jī)，臥式割臺收割機(jī)、懸掛式割臺收割機(jī)等[10,11]，圖1.2為立式割臺收割機(jī)。圖1.2立式割臺收割機(jī)Fig.1.2Verticalcuttingtableharvester對稻米完成收割作業(yè)后，為了將稻米從稻穗上脫下，需要對收割后的稻米進(jìn)行脫粒工作，并盡可能的將稻米從脫出物（稻米、莖稈、碎莖稈及混雜物等組成）中分離出來，一般農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常依靠沖擊、搓擦、碾壓、梳刷與振動等方法對糧食進(jìn)行脫粒[12-14]，由于不同種類谷物與谷穗間的連接強(qiáng)度、濕度等特性有所不用，因此為了縮短脫粒時間，提高生產(chǎn)率，針對不同品種的糧食需采取不同方法或多種方法綜合配合完成脫粒作業(yè)，圖1.3為稻米的脫粒裝置。圖1.3稻米的脫粒裝置Fig.1.3Ricethreshingdevice

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]間作模式下小麥聯(lián)合收獲機(jī)清選裝置CFD-DEM氣固耦合仿真與試驗驗證[J]. 張克平,樊宏鵬,孫步功,柴強(qiáng).  干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2019(01)
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[8]油菜聯(lián)合收割機(jī)的割臺參數(shù)優(yōu)化[J]. 伍文杰,吳崇友.  浙江大學(xué)學(xué)報(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2018(04)
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[10]基于DEM的谷物清選篩振動篩分虛擬試驗研究[J]. 張艦,劉凡一,陳軍.  農(nóng)機(jī)化研究. 2019(02)

博士論文
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[2]中國水稻產(chǎn)業(yè)競爭力及影響因素研究[D]. 張成龍.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2018
[3]清選裝置中小麥顆粒和短莖稈離散元建模研究[D]. 劉凡一.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[4]大規(guī)模CFD高效CPU/GPU異構(gòu)并行計算關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 曹維.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[5]水稻梳脫混合物復(fù)脫分離、清選特性的研究[D]. 李耀明.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004

碩士論文
[1]煤顆粒離散元模型宏細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定及其關(guān)系[D]. 李鐵軍.太原理工大學(xué) 2019
[2]基于DEM的回轉(zhuǎn)筒體傳熱研究[D]. 鄭桂東.武漢理工大學(xué) 2017



本文編號：3486461