香蕉落梳机气动夹持部件参数优化与试验

目前香蕉采收处理对蕉穗的夹持一般采用尖锐部件插入果轴的方式,导致卸荷后果轴不能自动脱离夹持器,不利于实现香蕉落梳机械化和自动化。针对上述问题,设计出气动夹持装置和弧形夹持部件,分析了夹持部件与果轴间的相互作用关系,确定了影响夹持部件与果轴间当量摩擦力的关键因素。试验结果表明夹持部件材料、夹持部件内弧面面积、果轴直径和气缸气压4个因素对当量摩擦力具有显著性影响(P0.05);对当量摩擦力影响的主次顺序依次为夹持部件材料、夹持部件内弧面面积、气缸气压、果轴直径。正交试验回归分析表明采用橡胶夹持部件,内弧面面积为1 885 mm~2,气缸气压为0.5 MPa,果轴直径为69 mm时当量摩擦力最大,为359.494 N,实测值为375.975 N,与回归分析结果无显著性差异。该研究可为茎杆类植物体夹持方法和夹持部件的改进与应用提供参考。     

环境湿度场与不同包装种子含水率的研究——基于COMSOL

为掌握除湿过程湿度场分布及作用于种子含水率的规律,针对压差原理的贮藏箱体,以水稻种子为试验物料,基于COMSOL Multiphysics5.0软件,对不同湿度环境湿度场分布和不同包装种子在不同湿度场中随时间变化的种子含水率进行数值模拟,得出了不同包装种子在不同湿度环境下贮藏7天的种子含水率与湿度场云图。研究结果表明:同一包装的水稻种子在不同湿度环境下具有不同的吸湿或解吸速率。95%高湿环境下散装的种子平均吸水速率可达1.79×10~(-2)mol/d,用铝箔袋包装平均吸湿速率仅有0.2×10~(-2)mol/d,是散装包装的1/9;35%超干燥环境下散装的种子平均解吸速率可达0.68×10~(-2)mol/d,贮运7天后含水率可降到9%;5 0%湿度环境下贮运7天后含水率可达到11%,但前者能耗是后者能耗的4倍多。通过与验证试验对比,试验结果与模拟结果基本吻合,试验值与模拟值最大偏差值为1.2%,该模型是有效的。     

蓄冷式冷藏箱降温过程的数值模拟及试验验证

【目的】研究蓄冷式冷藏箱降温过程中的温度变化速率和温差。【方法】采用CFD模拟软件对冷藏箱内流场进行非稳态数值模拟;建立包括冷藏箱内部和外部环境在内的三维耦合模型;分析蓄冷式冷藏箱降温过程中贮藏室内温度场分布规律;得出贮藏室内横截面和纵截面流场分布图。基于所建立的模型,研究不同风机风速、回风道面积和冷条初始温度对贮藏室流场的影响。【结果】模拟结果表明,冷藏箱可以在8 min内将贮藏室温度从16℃降低到0℃,正对回风道的区域温度较低,其他区域温度分布比较均匀。模拟结果与试验结果比较吻合,贮藏室温度变化平均绝对误差为0.68℃,温度分布平均绝对误差为0.29℃。提高风机风速,增大回风道面积,降低冷条初始温度可以缩短降温的时间,贮藏室温度变化速率随着降温时间逐渐减小;贮藏室内的温差随风速的增加而减小,随回风道面积的增大和冷条初始温度的降低而增大。【结论】该研究结果可为蓄冷式冷藏箱降温参数的优化设计提供一定的参考。