多功能全覆膜机上土机构的结构改进

本文针对一种旋耕灭茬起垄全覆膜机在作业过程中上土从动轴的断裂问题进行分析改进。通过COMSOL Multiphysics 5.4有限元分析软件对作业过程中轴的受力情况进行模拟,根据计算结果发现轴断裂截面所受最大应力接近6.5×106N/m2,轴所受应力随轴旋转变化较大,得出轴破坏的主要原因是轴转动时应力分布不断变化和夹土、夹草造成的应力激增。改进时通过加装轴承代替轴的转动,使轴所受力维持在一个方向。通过跟踪调查发现,新的结构将轴的破坏率由50%降低到1%。本文所采用的分析改进方法可以代替费时费力的人工试验,对结构改进提供有力依据。     

农村分布式光伏发电投资风险分析——基于蒙特卡洛模拟

目的在农村推广分布式光伏发电,不仅可以提高农村居民收入水平、方便居民日常生活,而且有利于促进绿色、可持续发展。但是,光伏发电初始投资额较大,投资风险影响因素众多,收益前景不明朗,需要对其进行投资风险分析。方法以邢台市10 kW光伏发电系统为例,采用净现值法对系统生命周期内的发电收益进行蒙特卡洛模拟。结果 10 kW分布式光伏发电系统25年的发电收益净现值平均值为95 917元,最小值为47 150元,最大值为145 678元,净现值在70 000～120 000元的频率为84.84%。净现值对补贴价格的敏感度为56.6%,无补贴情况下,收益净现值主要分布在60 000～90 000元,最小值为46 300元。结论分布式光伏发电系统投资收益良好,不存在净现值小于0的情况。投资收益净现值对补贴价格最为敏感,取消补贴会对光伏发电投资收益产生较大的影响。但即便是在没有补贴的情况下,也可以进行投资。     

气力集排式精量排种器内部流场分析与试验研究

为探究气力集排式精量排种器内部流场分布规律,确定排种器合理工作压力范围,采用分割实体方法构建排种器内部流场仿真模型并进行数值模拟。仿真分析发现充种区域压力较高且具有较高的扰种气流,排种气室内部压力适中且分布均匀,轴向不同排种行存在微小差异。气室压力试验表明:压力在2.5～5.5 kPa范围内,漏播指数始终保持在平均值为0.19%的较低水平,充种性能较好;重播指数随压力升高而增大,合格指数随压力升高而降低。综合考虑田间振动等影响,合理压力范围应为2.5～5.5 kPa较为适宜。     

拖拉机电液耦合转向试验平台设计与硬件在环试验

针对电液耦合转向方案转向特性尚不明晰、转向数据采集和记录困难等问题，提出一种硬件在环拖拉机电液耦合转向试验平台设计方案。平台参数设计过程主要考虑功率损耗，为了满足电液耦合转向系统的性能要求，进行精度设计与量程设计。通过总体参数设计，得到电动助力、液压助力和阻力加载系统的参数计算模型，并基于AMESim建立电液耦合转向系统的控制与机械模型仿真进行了参数优化。通过基于dSPACE以及PXI的硬件在环控制方案，进行了各类转向工况试验验证，验证结果表明：阻力加载模拟系统能根据不同的地面条件、行驶工况等参数实现动态加载，响应速度和控制精度均能实现田间阻力模拟要求；电液助力转向系统能够产生较好的平滑助力，具有良好的转向路感；控制系统能与各传感器硬件协同配合，使拖拉机电液耦合转向试验平台具有良好的响应特性，能够真实还原拖拉机转向过程。     

多线圈薄板电磁加热的均匀性及可控性

以矩阵式多线圈结构电磁加热方式为研究对象,采用数值模拟仿真和对比研究的方法对薄板温度均匀性和可控性进行了分析,设计并优化多线圈电磁加热模型。首先,对加热薄板进行有限元分析与数值模拟,并在涡流损耗与模型尺寸相同条件下,对矩阵式线圈结构与蜂窝式线圈结构进行仿真结果比较;其次,分析电流强度以及线圈间距离对薄板温度均匀性影响;获得气隙尺寸与频率对温度的影响关系。结果表明:等温度区间,矩阵式多线圈结构在薄板温度均匀性以及可控性方面优于蜂窝结构;在电流密度一定条件下,薄板加热的径向温度梯度与电流呈正相关;适当调整相邻线圈的间距,薄板表面温度的均匀性得到改善;薄板表面温度,与气隙长度呈负相关,与频率呈正相关。     

石佛寺水库二维水动力数值模拟

石佛寺水库是辽河干流上唯一一座控制性水利工程,将其作为研究对象,基于水动力软件MIKE 21,建立了石佛寺水库二维非稳态水动力模型。利用质量平衡进行模型可靠性分析,结果表明,不合理洪水过程线是有效的,即模型是可靠的;利用2018年水库实测流量资料进行模型主要参数的率定,采用偏差统计法进行误差分析,结果表明,绝对值偏差为72 m~3/s,相对误差为7.5%,模型计算误差在允许范围内,满足精度要求;实现了水库流场变化规律的模拟计算。利用所建立的模型,进行石佛寺水库水动力情况的模拟与分析,进一步验证了模型的可靠性,可为水库的日常管理、生态治理、水质改善等提供技术支持。该模型的建立为水库水质模型提供了运行载体,是水质参数运移、消散、衰减过程研究的基础。     

气吸式红枣捡拾装置吸气室的设计及流场模拟

针对红枣气吸捡拾易堵塞风管及吸气室内部结构尚需优化等问题,首先阐述了气吸式红枣捡拾装置工作原理和结构设计,然后对吸管口与吸气室进行建模并运用Gambit软件进行网格划分。根据理论分析与前期调研,设置气流速度为42m/s,采用Fluent软件对其内部结构进行流场分析和数值模拟,结果表明:吸气管与吸气室流速稳定并小于吸气室气流速度,确定吸管口直径为135mm,吸气室进出口直径分别为137、180mm。田间试验表明:当气流速度为42m/s时,捡拾率为93.11%,含杂率2.92%,工作性能稳定。该结果为研究气吸式红枣检拾装置奠定了理论基础。     

叶片角度对输水泵站泵装置水力性能影响分析

为研究输水泵站泵装置水力性能受叶片角度变化的影响,采用CFD方法模拟全流道泵装置水力性能,分析设计流量工况下叶片角度变化对进水流道、出水流道流动及叶轮内部流动特性和水力性能的影响.结果表明:在设计流量工况下,叶片角度偏离设计工况角度,叶轮进口近轮毂区存在回流、脱流;叶片角度偏离设计工况角度越大,进水流道、出水流道内水流流态越差,水力损失越大.当叶片角度调节为-8°工况时,与叶片角度-0°工况比较,进水流道和出水流道水力损失相对值最大,分别为1.28和2.89.即叶片同等偏离角度下,出水流道水力损失增大幅度较进水流道更加明显.对比数值模拟结果与模型试验结果得出,在设计流量工况,叶片角度为0°时,扬程相对误差为1.2%,效率相对误差为2.1%,两者吻合较好.