中国农业机械化科学研究院集团有限公司 主管

北京卓众出版有限公司 主办

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于Fluent的组合气吸式排种器关键部件仿真研究

王敬 李玉道 宋占华 田富洋 闫银发 孙学振

王敬,李玉道,宋占华,等.基于Fluent的组合气吸式排种器关键部件仿真研究[J].农业工程,2023,13(12):90-96. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.016
引用本文: 王敬,李玉道,宋占华,等.基于Fluent的组合气吸式排种器关键部件仿真研究[J].农业工程,2023,13(12):90-96. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.016
WANG Jing,LI Yudao,SONG Zhanhua,et al.Simulation study on key components of combined air suction seed metering device based on Fluent[J].Agricultural Engineering,2023,13(12):90-96. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.016
Citation: WANG Jing,LI Yudao,SONG Zhanhua,et al.Simulation study on key components of combined air suction seed metering device based on Fluent[J].Agricultural Engineering,2023,13(12):90-96. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.016

基于Fluent的组合气吸式排种器关键部件仿真研究

doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.016
基金项目: 山东省棉花产业技术体系项目(SDAIT-03)
详细信息
    作者简介:

    王敬,硕士,助理实验师,主要从事农业机械化研究 E-mail:wangjing0416@sdau.edu.cn

    李玉道,通信作者,博士,高级实验师,主要从事农业机械化、农机与农艺融合研究E-mail:liyudao@sdau.edu.cn

  • 中图分类号: S223

Simulation Study on Key Components of Combined Air Suction Seed Metering Device based on Fluent

  • 摘要:

    以棉花小区播种机排种器为研究对象,采用模拟仿真试验技术研究组合气吸式排种器排种过程,在排种器的吸气口截面设置不同的边界条件(包括压强和气流速度),在开放条件下分析导向槽盘上导向槽的速度场和压力场。结果表明,距导向槽盘中心越远的位置,其气流速度和压强越小。设置排种器吸气口界面的边界条件相同,针对气吸盘和导向槽盘组合后形成的气吸孔开展气流场仿真分析。入口处气流压强300 Pa、速度21.97 m/s,此时气吸孔气流场压强2481.8 Pa、气流速度61.67 m/s,该仿真结果与试验所测得的结果基本一致。试验验证并确定排种器几何参数、动力参数对气流场的变化和影响规律,可为设计试制播种机提供参考。

     

  • 图 1  Solidworks 创建的几何模型

    Figure 1.  Geometric model created by Solidworks

    图 2  网格划分及网格质量检查

    Figure 2.  ICEM meshing and grid quality check

    图 3  监视残差是否收敛

    Figure 3.  Monitor if residuals converge

    图 4  入口设置不同压强时导向槽压强云图变化

    Figure 4.  Pressure cloud diagram of guide groove when inlet is set with different pressures

    图 5  入口设置不同速度时导向槽速度云图变化

    Figure 5.  Velocity change of guide slot when inlet is set with different speeds

    图 6  入口设置不同压强时导向槽压强变化

    Figure 6.  Pressure change of guide groove when inlet is set with different pressures

    图 7  试验和仿真对比

    Figure 7.  Comparison of experiment and simulation

    图 8  入口设置不同压强时气吸孔压强的变化

    Figure 8.  Pressure change of air suction hole when inlet pressure is set differently

    图 9  不同条件下孔1、孔4和孔7的压强变化

    Figure 9.  Pressure changes of hole 1, hole 4, and hole 7 at different factors

  • [1] 刘国红,孙振龙,王宝兴.良种繁育及科研用的田间育种机械[J].农机试验与推广,1996(4): 36 .
    [2] ENGEL R E,FISCHER T,MILLER J,et al.A small-plot seeder and fertilizer applicator[J].Agronomy Journal,2003,95(5): 1337 - 1341 . doi: 10.2134/agronj2003.1337
    [3] 李蔚农.国外甜菜育种试验机械化的发展[J].中国糖料,2005,27(3): 53 - 54 . doi: 10.3969/j.issn.1007-2624.2005.03.015

    Li Weinong.Field mechanized development of sugar beet breeding test[J].Sugar Crops of China,2005,27(3): 53 - 54 . doi: 10.3969/j.issn.1007-2624.2005.03.015
    [4] 刘凡一.清选装置中小麦颗粒和短茎秆离散元建模研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2018.

    LIU Fanyi.Discrete element modelling of the wheat particles and short straw in cleaning devices[D].Yangling:Northwest A & F University,2018.
    [5] 刘水利,李瑛.小区微型精密播种机的研究[J].农机化研究,2013,35(4): 81 - 84,88 . doi: 10.3969/j.issn.1003-188X.2013.04.019

    LIU Shuili,LI Ying.Research on plot mini precision seeder[J].Journal of Agricultural Mechanization Research,2013,35(4): 81 - 84,88 . doi: 10.3969/j.issn.1003-188X.2013.04.019
    [6] 陈进,周韩,赵湛,等.基于EDEM的振动种盘中水稻种群运动规律研究[J].农业机械学报,2011,42(10): 79 - 83,100 .

    CHEN Jin,ZHOU Han,ZHAO Zhan,et al.Analysis of rice seeds motion on vibrating plate using EDEM[J].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2011,42(10): 79 - 83,100 .
    [7] 张敏,吴崇友,张文毅.吸盘式水稻育秧播种器吸孔气流场仿真分析[J].农业工程学报,2011,27(7): 162 - 167 .

    ZHANG Min,WU Chongyou,ZHANG Wenyi.Airflow field simulation on suction nozzle of cupule-type disseminator for rice seedling[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2011,27(7): 162 - 167 .
    [8] 廖庆喜,张朋玲,廖宜涛,等.基于EDEM的离心式排种器排种性能数值模拟[J].农业机械学报,2014,45(2): 109 - 114 . doi: 10.6041/j.issn.1000-1298.2014.02.019

    LIAO Qingxi,ZHANG Pengling,LIAO Yitao,et al.Numerical simulation on seeding performance of centrifugal rape-seed metering device based on EDEM[J].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2014,45(2): 109 - 114 . doi: 10.6041/j.issn.1000-1298.2014.02.019
    [9] 史嵩,张东兴,杨丽,等.基于EDEM软件的气压组合孔式排种器充种性能模拟与验证[J].农业工程学报,2015,31(3): 62 - 69 . doi: 10.3969/j.issn.1002-6819.2015.03.009

    SHI Song,ZHANG Dongxing,YANG Li,et al.Simulation and verification of seed-filling performance of pneumatic-combined holes maize precision seed-metering device based on EDEM[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2015,31(3): 62 - 69 . doi: 10.3969/j.issn.1002-6819.2015.03.009
    [10] 陈海涛,王业成.2BZXJ-1型小区大豆(玉米)育种精量播种机研发成功[J].大豆科技,2009(6): 15 . doi: 10.3969/j.issn.1674-3547.2009.06.009
    [11] 杨薇,方宪法,李建东,等.种腔自净型气吸式玉米小区精量排种器设计与试验[J].农业机械学报,2019,50(6): 64 - 73 . doi: 10.6041/j.issn.1000-1298.2019.06.007

    YANG Wei,FANG Xianfa,LI Jiandong,et al.Design and experiment of air-suction precision seed meter with self-clearing seed chamber for corn plot test[J].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2019,50(6): 64 - 73 . doi: 10.6041/j.issn.1000-1298.2019.06.007
    [12] 张凯,洪杨,徐祝欣.基于DEM-CFD耦合的气吸式排种器仿真研究[J].南京信息工程大学学报(自然科学版),2020,12(6): 767 - 772 .

    ZHANG Kai,HONG Yang,XU Zhuxin.Simulation of an air suction seed drainer based on DEM-CFD coupling[J].Journal of Nanjing University of Information Science and Technology(Natural Science Edition),2020,12(6): 767 - 772 .
    [13] 姜业明.气吸式水稻精量穴直播排种器设计与试验[D].哈尔滨:东北农业大学,2021.

    JIANG Yeming.Design and experiment of suction seed metering device for rice hill-direct-seeding[D].Harbin:Northeast Agricultural University,2021.
    [14] 刘荣荣.藜麦气吸式精量排种器孔群效应分析与性能试验研究[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2022.

    LIU Rongrong.Analysis of pore group effect and performance test of quinoa pneumatic precision seed metering[D].Hohhot:Inner Mongolia Agricultural University,2022.
  • 加载中
图(9)
计量
  • 文章访问数:  12
  • HTML全文浏览量:  2
  • PDF下载量:  2
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2023-06-29
  • 修回日期:  2023-10-19
  • 出版日期:  2023-12-20

目录

    /

    返回文章
    返回