蔬菜种子风力筛选机分离室气固两相流模拟与试验

分离室作为蔬菜种子风力筛选机的重要组成部分,其风机频率和风门开度对种子筛选分离的质量有着重要的影响。利用Fluent软件的RNG k-ε湍流模型和DPM离散相模型,仿真了物料在分离室中的运动过程。用多项式拟合法分析了仿真结果,获得工作参数(风机频率和风门开度)与清选性能(清洁率和损失率)的关系。在此基础上,对清洁率和损失率进行运算,得到清选效率,该指标全面综合地反映了不同工况下清选效果的优劣。由清选效率的三维图及其等值线图能够便捷地分析分离室的最优工作参数。通过以上方法,得到上海青种子、菠菜种子和小白菜种子最优工作参数。分别是风机频率35 Hz、风门开度75%;风机频率42 Hz、风门开度80%;风机频率36 Hz、风门开度80%,对应的清选效率分别是88%、84%和88%。设计实机验证试验,比较了不同工况下清选性能的仿真结果与试验结果,二者吻合度较高,证明了分离室气固两相流模型的可靠性。     

粉碎机分离装置气-固两相流研究——基于FlUENT

针对传统饲料粉碎机存在分离效率低的问题,提出了一种可实现单机上循环粉碎的新型物料分离原理的饲料粉碎机,该结构有效地破坏了环流层的影响。基于有限元思想,利用FLUENT软件对粉碎机分离装置内的气-固两相流场进行了数值模拟,获得了影响分离效率的重要因数,对物料分离效率及其影响因素的关系进行了分析。模拟分析与试验研究取得了较为一致的结果,为该粉碎机的设计及研究提供了一定理论根据。     

弯管内气固两相流冲蚀特性数值研究

采用DPM(Discrete Phase Model)冲蚀模型,结合RNG k-ε湍流模型,对复杂的两相流动进行了三维冲蚀建模分析。在不同流动条件下,对气流风速（22～30 m/s）、颗粒直径（100～900μm）、颗粒球形度（0.2～1.0）和弯曲半径（1.5～3.5）进行了研究。结果表明,冲蚀率与气流风速和颗粒直径呈正比,与弯管弯曲半径呈反比。气流风速从22 m/s增加到30 m/s,最大冲蚀率增加了113.9%;颗粒直径从100μm增加到900μm,最大冲蚀率增加了65.8%;弯曲半径从1.5增加至3.5,最大冲蚀率下降了24.1%。随着颗粒球形度增加,弯管最大冲蚀率出现先增加后下降再增加的震荡趋势。为缓解管壁冲蚀效果,应优先考虑减少风速和颗粒球形度。     

抛雪离心风机内流场数值模拟及其结构参数优化

抛雪离心风机工作时,其内部流动是三维非稳态不可压缩的气固两相流动。按整车参数和清雪要求设计了1套抛雪离心风机,并采用CFD方法对其内部流场进行了数值模拟,初步揭示了其内部流场的速度和压力分布。在详细分析速度场和压力场的基础上,对抛雪离心风机的结构参数进行了优化,得到了4叶片、后倾10°的抛雪效率高的抛雪离心风机结构。      

牧草种子收获机分离装置结构设计

针对牧草种子收获机在沉降分离工序中存在的沉降分离效果差、沉降损失率较高等问题,以现有机具的沉降分离部件为基础,充分学习和借鉴了不同的沉降分离器结构和工作原理,结合整机的外形结构、自走式底盘的结构形式、空气动力学原理、物料释压空间和物料容重容积等主要因素,设计研究了一种新型的分离装置,试验验证表明,该装置实现了设计要求,功能达到了预期效果,有效地降低了牧草种子收获机的沉降损失率,为下一步优化改进奠定了良好基础。     

大白菜种子收获分离清选装置设计与试验

针对大白菜种子机械化收获时滚筒脱出物各组分农艺形态差异大、物理特性复杂等问题,设计了一种由内流式圆筒筛（内置螺旋输送器）、横流吸杂风机等组成的分离清选装置。阐述了该装置的结构组成和工作原理,通过理论分析确定了其关键部件的结构与工作参数。选取圆筒筛转速、内螺旋输送器转速和横流风机转速为试验因素,以含杂率和损失率为性能指标,结合单因素试验结果,开展正交试验,采用综合评分法优化得到了装置最佳工作参数组合并进行了试验验证。结果表明：影响装置清选性能指标的试验因素由大到小为：横流风机转速、圆筒筛转速、内螺旋输送器转速,装置的最优参数组合为：圆筒筛转速70r/min、内螺旋输送器转速200r/min、横流风机转速700r/min。在该参数组合下进行了性能验证试验,试验结果为含杂率2.75%,损失率0.62%,满足行业相关标准要求。     

发动机冷却系统建模与仿真优化研究

冷却系统冷却能力不足或者过度冷却都会对发动机的正常运行造成一定的影响,进而影响到发动机冷却系统的经济性、动力性和可靠性.以某型号的汽油发动机为研究对象,基于AMESim一维仿真软件,选取一般工况、最大扭矩工况、高温长时间爬坡工况、最大功率工况作为匹配工况,进行性能仿真研究.仿真结果表明:在高温长时间爬坡工况下,发动机会...     

切纵流联合收获机脱粒分离装置田间试验与参数优化

为了研究切纵流联合收获机脱粒分离装置的最佳结构参数和运动参数,对履带式切纵流联合收获田间试验机进行结构改进、载荷测试系统的构建和水稻田间试验,研究切流滚筒、纵轴流滚筒间隙和切流滚筒、纵轴流滚筒转速对脱粒总功耗、切流滚筒功耗、纵轴流滚筒功耗和夹带损失率等性能的影响。并对总功耗和夹带损失率的数据进行二次多项式回归分析和复合型优化分析得到最佳参数配置:切流滚筒间隙为30.99 mm,纵轴流滚筒间隙为14mm,切流滚筒和纵轴流滚筒转速为892.95、848.95 r/min。试验表明,该参数组合下,脱粒总功耗39.03 k W,切流滚筒功耗11.72 k W,纵轴流滚筒功耗27.31 k W,夹带损失率0.50%。对切流滚筒和纵轴流滚筒下方脱出混合物分布进行了研究,为清选装置的设计与优化提供了依据。     

大客车燃油经济性仿真计算与优化

根据相关经济性法规要求,结合企业及行业标准,利用MATLAB软件对大客车燃油经济性进行仿真计算。然后根据设计和企业要求,对大客车的传动系统参数进行了匹配与分析。再次根据最高车速、最大爬坡度和比功率参数范围,从诸多匹配中选取符合要求的传动比中对大客车传动比进行优化计算。最后根据优化计算结果,选取最佳匹配。     

同井泵抽系统油水分离效率与泵功图仿真模型研究

针对高含水油田所带来的开采问题,基于所建立的数学模型,分别计算了注入泵、采出泵进入口气液比,油、气的分离效率,得出气液比、分离效率之间的影响关系。综合考虑柱塞的运动规律、泵筒内流体的可压缩性,建立了泵筒内流体流动的连续流方程。根据连续流方程,建立了柱塞运动规律、泵筒内液体压力与泵筒气体体积之间相互关系的数学模型,从而建立了泵筒内液体瞬时压力与泵示功图的仿真模型。仿真实例表明:当生产燃油比GOR增大时,泵筒内的气体增多,注、采双泵游动阀与固定阀开启时间滞后;当生产燃油比GOR增大到一定程度时,注、采双泵泵腔内的气体体积足够大,不仅会导致上冲程时游动阀打不开,甚至下冲程固定阀也有可能打不开,抽油泵出现“气锁”现象,影响泵的正常工作。     

气力式水稻穴盘成型机气流分配室流场仿真与优化设计

合理的气流分配室结构是气力式水稻穴盘成型机正常工作的前提条件。为了保证气流分配室具有均匀的流场结构,生产出合格的穴盘,以气体控制方程为理论依据,利用FLUENT软件对气流分配室内气流场进行了仿真分析。结合正交试验设计和数值模拟技术,以腔体厚度、通气孔直径和底角为影响因素,速度不均匀系数为评价指标,对气流场进行了单因素和正交模拟仿真试验,结果表明各因素对试验结果影响的主次顺序为配气腔体厚度、通气孔直径、底角;当腔体厚度、通气孔直径和底角分别为110 mm、15 mm和0°时,气流分配室流场均匀性较理想,此时速度不均匀系数为11.37%。试验结果表明,仿真结果与实测结果的平均相对误差为1.59%,双侧相关系数为0.028,存在显著相关关系;穴盘生产成型率为92.3%,穴孔质量和底面厚度的变异系数分别为10.2%和9.81%,满足穴盘生产要求。     

基于CFD-DEM的收获机分离室内谷物运动模拟与试验

采用计算流体力学与离散元耦合的方法对割前摘脱稻麦联合收获机惯性分离室内谷物的运动进行数值模拟。仿真结果表明:籽粒和短茎秆在气流作用下能够实现分离,分离室入口气体速度增加,有助于提高分离室初清选谷物的性能,但入口气体速度增加使得分离室后部气体湍流现象加重,且能耗也随之增加;不饱满籽粒能在分离室内实现沉降。对仿真结果进行了试验验证,结果表明利用CFD-DEM对分离室内谷物运动进行数值模拟是可行的。     

太阳能干燥室内部气流场分布CFD数值模拟

为研究太阳能干燥室内气流场分布和构建气流运动模型,基于计算流体动力学(CFD)技术,运用标准k-ε模型对给定的不同气流速度对干燥室内气流分布的影响进行数值模拟.结果表明,与气流速度2 m/s和10 m/s相比,气流速度为6 m/s时干燥室内的速度分布满足要求,且气流分布更为均匀.     

割前摘脱联合收获机惯性沉降分离室能耗研究

4ZTL-1800割前摘脱稻(麦)联合收获机采用惯性沉降分离室来实现谷物与气流的分离。目前对惯性沉降分离室内气体的流动特性、压力损失特性及其受结构参数的影响规律等研究还未见研究报道。为此,建立了惯性沉降分离室内气相守恒方程,在此基础上应用Fluent软件对分离室结构参数对其压力损失的影响规律进行了数值模拟计算,得到了结构参数对压力损失的影响规律。经实验验证表明,模拟值与试验值基本吻合,研究结果为进一步优化惯性沉降分离室的结构、减小体积和降低压力损失提供了理论依据。     

小麦种子介电分选参数的优化

通过对小麦种子进行二次回归正交试验,得到了以分选电压和分选滚筒转速为变量的回归方程,并确定了最优化的介电分选参数组合.试验表明,小麦种子的最佳分选电压为1780V,分选滚筒转速为22.2r/min.     

惯性沉降分离室内三维定常气流流动数值计算

为了解气流在4ZTL-1800型割前摘脱稻（麦）联合收获机惯性沉降分离室内的运动规律，从流体力学和湍流理论出发，建立了气体运动微分方程式及k-ε湍流模型，并利用Fluent软件对惯性沉降分离室内三维定常气流进行了数值计算，得到了气体在惯性沉降分离室内的流动特征。根据其特征对分离室结构进行了改进设计，数值计算结果表明改进后惯性沉降分离室内的气流流场得到了改善。     

植物生长箱内气流组织的数值模拟及优化方案

研发了一款人工智能植物生长箱,为获得更合理的箱内气流组织方式,给箱内的植物创造更加均匀稳定的生长环境,提出了8种气流组织设计方案。应用CFD的专业软件,对不同的设计方案下的植物生长箱工作室内温度场进行数值模拟,并对不同的设计方案下的不同的气流组织方式进行比较,通过比较得出方案六、七为最佳的气流组织方案。研究发现,对于提高箱内的温度均匀性,上进下出的进风方式优于下进上出的进风方式,下移灯条优于顶壁灯板的设计,在水平90°进风的基础上角度上调20°或下调20°均优于水平进风。     

玉米干储一体仓气流场仿真分析与优化

为提高玉米干储一体仓中气流场均匀性,采用计算流体力学和正交试验相结合的方法对玉米干储一体仓内部气流场分布进行数值仿真和参数优化。通过单因素试验,研究水平进风管位置、竖向通风笼直径、单位通风量3个因素对玉米干储一体仓通风均匀性的影响规律,并通过系列数值仿真及正交试验对干储一体仓通风结构及参数进行优化设计。结果表明：干储一体仓内气流的平均速度,受不同水平进风管位置的影响不明显,随着竖向通风笼直径的增加呈逐渐降低趋势,而随着单位通风量的增加持续增长。速度不均匀系数随水平进风管位置从上到下变动、竖向通风笼直径增加和单位通风量增加分别呈现先减小后增大、先急剧后缓慢降低和整体增加的趋势。其中,竖向通风笼直径对干储一体仓内部流场均匀性的影响最为显著,其次是水平进风管位置和单位通风量。优化后的干储一体仓通风结构及参数的组合为水平进风管位置-0.34m、竖向通风笼直径400mm、单位通风量20m3/(h·t),此方案下干储一体仓内部流场速度不均匀系数综合加权评分值与初始方案相比提高了77.4%,表明了优化方案的可行性。