连续式车载单板干燥机的研究与设计

为解决中小型胶合板生产企业的单板干燥问题，研究设计了连续式车载单板干燥机。文中论述了该设备的设计原理、技术参数、计算方法、结构特点和使用性能。实际使用表明，该机各项技术性能指标均满足设计要求，具有结构简单，造价低廉、能耗小、干燥周期短和单板质量好等特点。     

三维微波加热腔的建模与仿真

利用多物理场建模与仿真软件COMSOL Multiphysics对不同的样品大小、样品位置和多激励对微波加热效率的影响进行了建模与仿真。仿真结果表明,样品大小和样品位置对微波吸收效率有一定的影响;多激励时被加热物体的温度均匀性得到了改善。     

农产品干燥新工艺与新型顺流连续式干燥机——通过技术鉴定

由中国农业工程研究设计院、杭州茶叶机械总厂共同研制的“农产品顺流式干燥新工艺”及“HSL—10型农产品顺流连续式干燥机”1990年1月16日在杭州通过了由农业部科技司委托浙江农业大学主持的技术鉴定。该项工艺及设备的主要特点及技术性能如下:1.农产品顺流式干燥新工艺具有先高温后低温,先快速干燥后慢速干燥的特点,干燥前期能很快制止农产品中酶的活性,较快地除去湿物料自由水分,并能充分保证干燥后期的质量,从而更加符合茶叶与多种农产品干制的特性。由于顺流式干燥工艺是较高的温度接触较湿的物料,较低的温度接触较干的物     

马铃薯微波干燥动力学建模与仿真

采用自制微波热风耦合干燥系统,对马铃薯丁在不同微波功率(600、900、1 200和1 500 W)干燥下的温度和含水率进行试验,得到马铃薯微波干燥曲线、干燥速率曲线以及干燥的最佳微波功率密度,建立马铃薯丁微波干燥动力学模型和有效水分扩散模型。将马铃薯丁的有效水分扩散系数模型代入到COMSOL Multiphysics软件中,建立电磁场、固体传热和稀物质传递三场耦合模型,结果表明,马铃薯丁的微波干燥速率经过270 s的加速期后,便进入降速期,微波干燥的最佳微波功率密度为6 W/g,其干燥模型可用Page方程描述,马铃薯丁微波干燥有效水分扩散系数为4.35×10–9~9.02×10–9 m2/s。     

谷物干燥机分析与管理的计算机系统

综合利用计算机模拟技术、数据库技术、人工智能技术和图形技术，建立了谷物干燥机分析与管理的计算机系统。该系统由3个子系统组成：谷物干燥模拟子系统、谷物干燥信息管理子系统和谷物干燥专家咨询子系统。设计了系统的内部接口与用户接口。     

滚筒式牧草干燥机参数模拟与分析

为了分析滚筒干燥机内部的温度和气流分布,确定干燥条件对苜蓿含水率的影响。模拟滚筒干燥机内部的温度场和热风流量场分布,并在滚筒式牧草干燥机上进行苜蓿干燥试验。结果表明,在滚筒式牧草干燥机工作过程中,苜蓿与热空气间的90%热交换发生在干燥机滚筒的前半段,且适当增加滚筒长度可使热风气流呈现层流状态,有利于苜蓿段在滚筒内运动、换热和脱水。通过分析干燥参数对牧草最终含水率的影响规律,在苜蓿初始水分为78.5%时,得到合理苜蓿滚筒干燥参数组合:干燥温度为360℃,滚筒转速10r·min-1,热风速度1.8m·s-1,喂入率为25kg·min-1。研究结果为优化滚筒式牧草干燥机结构和确定合理工艺参数提供了依据。     

甘蔗断尾机构工作稳定性的虚拟仿真分析与试验验证

根据甘蔗尾部抗弯、抗压和抗冲击强度显著低于其他部位的特点,探讨了整秆式甘蔗收割机断尾机构的设计方案;分析其设计要求和工作机制,提出了3种断尾机构设计方案。通过ANSYS/ADAMS联合仿真分析比较其工作稳定性,证明防窜动式断尾机构合理可行,具有良好的通过性,上下跳动和左右窜动程度小,可以实现断尾功能。通过虚拟试验得到了防窜动式断尾机构的最优结构参数范围:上下断尾轮的中心距h取320mm到330mm,上下断尾元件的交错角度α取5°到10°。在带有防窜动式断尾机构的整秆式甘蔗收割机断尾机构试验台上,按照最优结构参数进行物理样机验证性试验。结果表明:该断尾机构合理可行,断尾率达到92.5%,理想断尾率达到87.5%。这可为整秆式甘蔗收割机断尾机构设计提供参考。     

浓缩风能型风力发电机流场仿真与实验研究

以浓缩风能型风力发电浓缩装置为研究对象,进行了CFD计算和实验验证,结果表明仿真与实验很好的吻合.仿真与实验结果是浓缩装置内流速与来流的风速增加等级基本相近;浓缩装置内的流场以中心轴为轴对称的环形分布流场;工作段(中央圆筒)处呈现以轴为圆心随半径加大风速逐渐增加,近壁面形成一层薄薄的边界层,边界层内速度急剧下降,直到壁面的速度为零.     

气力板式蔬菜排种器气室真空流场仿真分析

【目的】优化气力板式蔬菜排种器气室结构参数,简化气室气流体为定常不可压的湍流模型.【方法】选用ANSYS软件的FLOTRAN模块,对不同气室结构参数进行仿真分析.【结果和结论】相对整体矩形空腔结构,矩形横槽和纵槽连通气室结构更能节省气流量,提高整体强度;双气源口结构相比单气源口结构相对压力损失小,流场分布均匀性更好;优化的气源口位置在距排种器两侧边缘第4个和第5个吸种孔之间;气室槽深越大,过渡区域相对压力损失越小,吸种孔入口处的相对压力和速度分布越均匀,但排种器整体结构尺寸增大,气腔内形成一定相对压力的稳定流场所需时间更长,槽深取4 mm综合较好.验证试验结果表明,在吸种孔入口中心处,仿真分析结果与实际测量结果比较接近,趋势上具有较高一致性,表明仿真分析优化气室结构参数可行.     

吸盘式精密播种装置气力吸种部件流场仿真分析

以吸盘式精密播种装置为研究对象,应用CFD技术数值模拟吸种盘不同吸孔直径、气源真空度和气吸室形状下气力吸种部件内气流的压力场,并进行试验验证。仿真结果表明:较大的吸孔直径可提高吸种能力,但气吸室内压力呈不均匀分布趋势,影响吸种性能;较大的气源真空度有利于提高吸种能力,且不影响气吸室流场的均匀分布;气吸室形状对吸种能力和吸种均匀性均不造成影响。试验分析与仿真分析结果一致。对于自制吸盘式精密播种装置,播种水稻种子时吸种盘上吸孔孔径2.0 mm左右、真空度为6.7~15.0 kPa时具有较好的吸种效果。     

油菜旋风式烘干机干燥筒内气力流场特性仿真分析

为了避免油菜旋风式烘干机作业时已达到烘干效果的油菜籽不能及时分离,导致油菜籽过度干燥,借助Ansys Fluent软件对油菜旋风式烘干机主要工作部件干燥筒的气力流场进行仿真分析,探究干燥筒的气流入口型式、入口气流速度及入口截面积大小等因素对干燥筒内油菜籽的分离性能的气力流场旋转强度、速度分量和压降等指标的影响规律。进一步预估并仿真分析油菜籽有效分离的干燥筒出口气流场特性,利用毕托管对干燥筒出口气流场风速进行测量,验证了该仿真模拟方法的正确性。结果表明:干燥筒气流入口型式采用蜗壳式所形成的气流场承载和分离物料能力优于切向式;当入口截面积一定时,速度越大,干燥筒内气流场分布更有利于物料分离;干燥筒入口截面积与压降呈正相关,并对出口段的气流速度有影响。对出口流场进行模拟和实测验证试验,其流场变化趋势基本一致,同一点位的流速模拟值与实测值的平均误差为6.58%,验证了所建立的干燥筒气力流场仿真模型的正确性。     

基于DEM仿真与试验验证的双轴螺旋输送机结构优化分析

针对螺旋输送机的输送效率问题,对双轴螺旋输送机输送颗粒物料的过程进行离散元法数值计算,并与单轴螺旋输送机输送物料的试验和模拟结果进行对比。在试验验证了仿真模型和参数正确的基础上,对双轴螺旋输送机的轴距和螺距2个参数与质量流速率(■)间的定量关系进行二元二次多项式拟合,得到拟合优度R~2=0.964 6的回归方程。研究结果表明:1)双轴的相对转动方向对■没有影响;2)螺距和轴距对■均有明显影响。■随着轴距的增大显著增大,大螺距时会在达到极值后趋于稳定或略有下降;■随着螺距的增大先增大至峰值后下降;3)双轴的螺距和轴距对颗粒运动影响显著。两轴中间位置颗粒的最小轴向平动速度与轴距呈现近似线性的递减关系,且螺距越大,其减小趋势越明显。     

分布式驱动电动汽车直接横摆力矩控制策略与仿真验证

【目的】改善分布式驱动电动汽车复杂行驶工况下的操纵稳定性.【方法】提出了一种分布式驱动电动汽车直接横摆力矩双层控制策略,上层根据参考模型和车辆实际状态参数,基于模糊控制规则决策出维持车辆稳定所需的附加横摆力矩,并基于Carsim中无控制双移线工况仿真结果,确定了模糊控制变量的基本论域范围;下层以提高操纵稳定性为目标,引入HSRI轮胎模型,并充分考虑电机和路面附着极限等约束条件将所需的横摆力矩进行优化分配,在Matlab/Simulink-Carsim联合仿真环境下建立控制策略,通过正弦迟滞和双移线工况仿真验证控制策略的性能.【结果】仿真结果表明,相比于等转矩分配,正弦迟滞工况和双移线工况下横摆角速度和质心侧偏角的跟踪滞后时间缩短,且最大跟踪误差分别减小了约98%、97%.【结论】直接横摆力矩双层控制策略能够有效地实现横摆力矩优化分配,提高了车辆的操纵稳定性和行驶安全性.     

一种单轨悬挂式采茶机结构设计及通风管流场仿真分析

随着茶叶种植面积的不断扩大,收获机械化的实现变得越来越迫切。以单轨悬挂式采茶机械为基础,为改善茶园采茶机中茶叶在收集板上堆积的状况,提高剪切下来的茶叶到集叶袋的输送能力,根据流场动力学原理,对通风系统的结构进行流场仿真分析与优化设计。利用FLUENT软件对通风管内部流场进行仿真,得到了通风管内速度矢量图,揭示了其内部的流场情况,为采茶机通风管装置的进一步设计改进提供可靠的理论依据。     

滚轮圆刷式三七精密排种器的仿真分析与试验验证

为实现三七种子的精量播种,针对三七种子形状不规则、含水率较高易造成种子流动性差和不易充种的问题,设计了一种滚轮圆刷式三七精密排种器,阐述了其基本结构和工作原理,分析了型孔的形状和大小对充种的影响;为实现零速投种,对护种板安装角度进行了分析;研究了充种区种子的受力情况,建立了圆刷滚轮接触区内三七种子运动方程.对圆刷滚轮接触区内三七种子的运动情况进行了仿真分析,其结果与理论计算值基本一致.选取型孔轮转速、型孔直径和型孔深度为试验因子,以粒距合格指数、重播指数和漏播指数为评价指标,采用3因子3水平正交设计方法进行排种器台架试验.结果表明:型孔轮转速20r/min、型孔深度7mm、型孔直径8.5mm为较优组合,此时的粒距合格指数可以达到93.17%,重播指数为3.40%,漏播指数为3.43%,达到了三七种子精密播种的要求.     

双低油菜籽粒离散元仿真参数标定与试验验证

为设计优化双低油菜机械化精量播种设备,以甘肃地区种植的双低油菜,‘青杂5号’和‘陇油19号’籽粒为对象,采用物理试验法测定2种双低油菜籽粒的基本物理学参数以及种子与PLA塑料和光敏树脂间的静摩擦因数和碰撞恢复系数。基于EDEM仿真软件和斜面滚动法,标定种子与PLA塑料和光敏树脂间的滚动摩擦因数,采用仿真逼近预测法标定种子间的滚动摩擦因数,并利用异形槽口窝眼轮排种器台架试验对仿真参数进行验证。结果表明:‘青杂5号’与PLA塑料和光敏树脂间的静摩擦因数分别为0.35和0.34,碰撞恢复系数分别为0.639和0.655,滚动摩擦因数分别为0.064和0.060。‘陇油19号’与PLA塑料和光敏树脂间的静摩擦因数分别为0.32和0.28,碰撞恢复系数分别为0.662和0.666,滚动摩擦因数分别为0.059和0.058。2个品种油菜籽粒间的静摩擦因数分别为0.57和0.59,碰撞恢复系数分别为0.384和0.397,滚动摩擦因数分别为0.054和0.046。将2种品种油菜籽粒的标定参数进行异形槽口窝眼轮排种器仿真试验和台架验证试验,对于‘青杂5号’油菜籽粒,其仿真试验与台架试验合格率的相对误差为0.48%,重播率的相对误差为4.99%,漏播率的相对误差为6.98%。对于‘陇油19号’油菜籽粒,其仿真试验与台架试验合格率的相对误差为0.29%,重播率的相对误差为3.79%,漏播率的相对误差为4.76%。     

玉米种子电磁振动定向装置仿真模型的建立与验证

针对实际电磁振动定向装置进行多因数多水平试验研究时存在周期长、受加工精度影响大等问题,利用ADAMS等软件建立参数化的玉米种子电磁振动定向装置和种子仿真模型,通过试验测定玉米种子与定向滑槽之间的接触参数,系统定义玉米种子与定向滑槽之间的接触。从振动分析、接触力和模型振动效果3方面对该模型进行验证。结果表明:该电磁振动定向装置和玉米种子的仿真模型振动效果符合实际,接触的定义准确,激振力与振幅线性相关,符合实际弹簧片变形规律和电磁振动理论,可以用来代替实际电磁振动装置进行电磁振动下玉米种子姿态翻转与定向传输的模拟仿真试验和优化试验。     

籽棉调湿工艺中热损失的仿真与试验验证

随着新疆地区机采棉技术的迅速推广,籽棉的调湿工艺在棉花加工中也得到了越来越多的应用。由于在设计之初没有对热风输送管道进行科学的布局,调湿工艺中大量热量的损失导致棉花加工企业运营成本的提高。首先通过对籽棉调湿热风输送管道的分析,建立籽棉调湿热风输送管道的热传输模型,然后以128团棉花加工企业为例,采用流体分析软件CFX对籽棉调湿热风输送管道中热量的损失进行仿真,最后通过现场试验对仿真结果进行验证。通过仿真发现,热风以20 m/s的速度通过48.28 m的籽棉调湿输送管道,温度从423 K降到了396.9 K,温度降幅为26.1 K,且随着温度的降低,温度的降幅在减小,当热风通过弯管时,温度降幅增加;通过仿真结果与试验结果对比发现,直管道仿真结果较为准确,但对于有弯管存在的籽棉调湿热风管道,仿真结果的温度降幅较小;无论是仿真还是试验,籽棉调湿工艺中弯管道的增加都会加大热量的损失。研究结果为籽棉调湿工艺中热风管道的设计和布局提供了理论依据,并可为计算流体力学(简称CFD)仿真分析在棉花加工上的应用提供数据支撑。     

山地履带拖拉机纵向坡地越障性能仿真分析及试验验证

山地履带拖拉机作为一种农用动力机械,工作在地形复杂、条件恶劣的丘陵山区,因此,要求其不仅具有一般履带拖拉机的基本特点,而且应具有良好的坡地越障性能。利用Pro/E三维软件绘制山地履带拖拉机车体几何模型,并在多体动力学软件Recur Dyn中完成履带行走机构的选配及整机动力学模型的建立,同时利用Recur Dyn自带的地面Ground模块建立地面模型,基于以上3种模型对该机进行多体动力学仿真,分析速度、坡度角及拖拉机质心位置对其纵向坡地越障性能相关参数的影响。仿真结果表明,在车速与坡度角一定的情况下,质心位置越靠车体前端且越接近地面,越有利于纵向越障性能。相关的坡地实测试验所测得结果与仿真结果基本保持一致,验证了仿真模型的正确性,为山地履带拖拉机进一步的改进设计提供理论参考依据。