本文關(guān)鍵詞：側(cè)正壓玉米排種機構(gòu)及供氣系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中國農(nóng)業(yè)大學》 2015年

側(cè)正壓玉米排種機構(gòu)及供氣系統(tǒng)研究

楊善東  

【摘要】：精量播種已成為播種的主要發(fā)展方向,精量排種器是保證播種機實現(xiàn)精量播種的核心部件,機械式排種器是目前我國大量使用的形式；但其易傷種,無法適應高速作業(yè),作業(yè)質(zhì)量也不穩(wěn)定。常用的精量排種器一般為氣力式,它是以氣流為載體完成囊種和排種的,與機械式精量播種機相比,它具有不傷種子、作業(yè)速度高等優(yōu)點。本文設計了一種新型的側(cè)正壓玉米精量排種器,分析其充種和排種原理,并進行相關(guān)試驗研究,應用了Fluent軟件對排種器進行了流場模擬,同時運用高速攝像技術(shù)對排種器充填種過程進行了分析,為排種器的設計提供一種新的思路和方法,保證精量播種的要求。主要研究成果如下： 1、為研究玉米種子的動力學特性及進行流場分析,測量了種子的基本物理參數(shù),包括基本尺寸、千粒重、種子密度、孔隙率等,分析了玉米種子的力學特性和流體動力學特性。 2、在對玉米種子散粒體特性研究的基礎上,確定了側(cè)正壓排種器基本結(jié)構(gòu)參數(shù),對排種器充種、清種、護種、投種四個過程進行了受力運動分析,并對每一過程建立了受力數(shù)學模型,并進一步優(yōu)化了基本設計參數(shù)。 3、在對側(cè)正壓排種器動力學分析的基礎上,確定了影響排種器性能的三個重要因素：風機壓力、排種盤轉(zhuǎn)速、充種型孔寬度尺寸,采用均勻設計方法進行了側(cè)正壓玉米排種機構(gòu)性能的影響因素研究,建立了排種合格指數(shù)、重播指數(shù)、漏播指數(shù)與排種指標之間的回歸方程,并通過Design expert繪制的各影響因素的響應曲面驗證各影響因素對試驗指標的影響程度。通過DesignExpert最優(yōu)化設置方案,風機壓力1.0KPa,排種盤轉(zhuǎn)速16r/min,充種型孔尺寸10.5mm,此種情況下合格指數(shù)94.61%,重播率2.54,漏播指數(shù)7.55,這與試驗分析結(jié)果基本吻合。 4、采用計算流體力學FLUENT軟件中的大渦模擬方法(LES)對側(cè)正壓玉米排種器正壓氣室流場進行了數(shù)值模擬分析。根據(jù)排種器內(nèi)流場的特點,對不同工作參數(shù)條件下的正壓流場進行了模擬分析與對比試驗,重點分析了充種區(qū)、刷種區(qū)和攜種區(qū)的流場特點,并對充種型孔處的速度場進行了詳細分析。模擬分析與試驗結(jié)果表明：排種盤轉(zhuǎn)速在低于18r/min時排種性能較好,通過數(shù)值模擬結(jié)果與試驗結(jié)果相比較分析,為正壓式排種器參數(shù)的優(yōu)化提供了可靠的理論基礎。 5、采用高速攝像技術(shù)對側(cè)正壓排種器的充填種過程、清種投種進行了分析,驗證了流場模擬結(jié)果。根據(jù)對高速攝像采集的圖像,分析了充種區(qū)內(nèi)種子充種情況及種子脫落現(xiàn)象；分析了刷種區(qū)及攜種區(qū)內(nèi)種子脫落的原因,并利用高速攝像分析了影響排種精度的原因,為排種器的改進設計提供了依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S223.2
【目錄】：

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