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。     

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。     

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。     

割前摘脱稻麦联合收获机分离清选装置物料运动模拟

利用Fluent软件中修正的k—ε湍流方程及拉格朗日法的离散相模型对4ZTL—1800型割前摘脱稻麦联合收获机分离清选装置内物料运动进行了数值计算,得到了物料在分离清选装置内的运动轨迹,沉降、分离、清选等运动规律,并通过数值计算得到物料质量流量、分离装置入口气流速度和分离清选装置收集物料的清洁率的关系。     

气吸式惯性沉降分离室的性能研究

对气吸式割前摘脱联合收获机惯性沉降分离室的压力损失和物料沉降分离效果进行了研究,结果表明:在主要结构参数中,分离室的后壁倾角必须为90°才能满足清选要求;分离室开度是影响压力损失的主要因素,但对物料分离效果没有影响;楔形隔板的沉降效果优于楔形加平板导流体.上述结论为该惯性沉降分离室的性能优化设计提供了依据.     

立置轴流滚筒的理论研究(下)——计算机模拟试验和高速摄影观察验证

本文在叶片式立置分离滚筒内质点运动的力学-数学模型的基础上,利用可描述质点在滚筒内运动全过程的计算机数值模拟模型上机进行了模拟试验,研究了质点在滚筒内的运动规律,讨论了滚筒的结构参数和运动参数对质点运动规律的影响。在此基础上,对籽粒从栅格凹板孔中分离的过程进行了理论分析,导出了籽粒从栅格凹板孔中分离的概率计算式,并上机进行了滚筒分离性能的计算机模拟试验。最后对计算机计算和模拟试验的部分结果进行了高速摄影观察验证。     

籽粒分离机理和提高立置轴流分离、复脱、清选三合一装置分离性能的试验研究

本文对籽粒穿过凹板筛孔的过程进行了理论分析,导出了籽粒从栅格凹板孔中分离的概率模型,并通过计算机模拟试验,从理论上建立了滚筒的结构参数、运动参数和滚筒分离性能之间的联系;本文还通过实测,给出了凹板分离分布规律,并通过室内台架试验,分析了滚筒的结构参数和运动参数对滚筒分离性能的影响规律,给出了减少滚筒分离损失的较优组合。     

旋流自吸泵气液分离室结构对性能影响的预测

针对旋流自吸泵的气液分离室是影响泵性能的重要因素.应用FLUENT软件,选用标准k-ε模型和多重参考坐标系模型,对旋流自吸泵内部三维不可压缩湍流定常流场进行了数值模拟,得到了气液分离室内部流场分布情况,并对其分布规律进行了分析.建立了性能预测模型,对不同分离室高度下的模型进行了性能预测,并将预测结果进行了对比研究.结果显示：分离室对泵基本性能影响较大,在小流量区分离室高度对效率影响很小.为了得到最好的综合性能,对于某一方案,分离室的高度存在一个最佳值.最佳值的选取可以通过CFD进行性能预测,根据对比结果进行估算.     

不同滚筒转速轴流装置籽粒运动和碰撞对比分析

借助高速摄像技术,对钉齿式轴流脱粒与分离装置在不同滚筒转速条件下自由籽粒运动过程和碰撞过程进行了对比试验研究,得出滚筒转速变化时自由籽粒的运动规律和自由籽粒与钉齿碰撞后的运动规律。结果表明：滚筒转速增加,自由籽粒的运动速度随之增大,多数自由籽粒处于中速运动状态,受钉齿碰撞后呈加速运动趋势。     

往复杂浆泵用重力沉降器的设计计算

根据重力沉降原理以及往复泵曲柄连杆的运动规律,在传统往复杂浆泵的往复密封与液缸之间设计了一油隔离重力沉降器,能够使泄漏的杂质颗粒大部分在沉降器内沉降,防止固体颗粒进入往复运动副中,消除固体颗粒对柱塞及填料造成磨损破坏,延长柱塞及填料的寿命,解决往复杂浆泵磨损难题,提升往复杂浆泵产品的可靠性．根据往复杂浆泵现有工况设计计算得到了该沉降器的具体尺寸,并对沉降器内部流场进行了CFD数值模拟,得到杂质颗粒的运动轨迹和速度场,验证了这种重力沉降器对微小颗粒都有很好的沉降效果．此研究为合理设计往复杂浆泵用高效沉降器提供了参考．     

国外谷物联合收割机脱粒分离系统发展现状与展望

为提高国内谷物联合收割机的工作效率和工作质量,减轻人工劳动强度,推动我国谷物联合收割机的智能化和现代化进程,从脱粒分离系统的结构和智能化技术应用等方面综述国外谷物联合收割机相关系统的特点,分析阐述国外著名生产厂家的收割机脱粒分离系统技术现状和发展趋势.国外谷物联合收割机根据不同的使用场景匹配各有特色的脱粒分离结构,并以...     

玉米收获机清选曲面筛设计与试验

为提高玉米收获机风筛式清选装置的清选效果,通过筛上颗粒受力分析,确定筛上颗粒运动状态与筛面方程f(x)存在函数关系。以编织筛为研究对象,利用CFD-DEM耦合技术,通过对比清选装置内平面、凸面、凹面3种编织筛的气流场及不同区域筛分特点,提出一种正弦曲线编织筛,并与去除尾筛的正弦曲线筛进行性能对比,确定保留尾筛筛分性能更好。以正弦曲线筛筛形系数、入口气流速度、气流方向角为试验因素,以籽粒清洁率和籽粒损失率为评价指标,设计二次正交旋转组合试验,建立了各因素与指标间回归数学模型,运用Design-Expert软件的多目标优化算法进行参数优化。获得参数最优组合为:筛形系数32. 35 mm,入口气流速度13. 73 m/s,气流方向角23. 86°。当玉米脱出物喂入量为5 kg/s,筛面振动频率为5. 15 Hz时,利用高速摄像及室内台架进行了正弦曲线筛工作机理试验和性能对比试验。试验结果表明,正弦曲线筛可实现对杂余的快速推移,并提高籽粒透筛概率。正弦曲线筛清选装置的籽粒清洁率为98. 07%,籽粒损失率为1. 16%,相较平面编织筛清洁率提高2. 45个百分点、损失率降低0. 79个百分点,满足国家筛分质量评价技术规范要求。     

谷物联合收获机清选技术与装置研究进展

我国谷物联合收获机普遍存在作业性能和效率难以兼顾、适应性不强、信息化智能化程度较低等问题,清选装置作为联合收获机最核心的工作部件之一,直接影响着整机的作业性能。如何提高清选装置的性能和效率是现阶段谷物联合收获机技术发展的重点和难点。因此,本文从清选装置结构、清选装置内部气流场和物料运动及清选装置智能化技术等方面综述了国内外谷物联合收获机清选技术与装置的研究进展,分析阐述了联合收获机清选装置的发展趋势,以期进一步提高我国联合收获机清选装置的工作性能、作业效率和适应性。     

谷物联合收割机清选筛筛面气流分布试验及分析

针对轴流式谷物联合收割机脱粒方式的清选装置效率不足的问题,设计了双风机振动筛式清选装置,前风机采用3风道结构。试验时在清选筛筛面上设置若干个测量点,采用风速仪测定各个测量点处的气流速度值,分析筛面气流分布状况。试验结果表明:前风机从3风道吹出的气流大小及分布能满足纵向轴流式脱粒方式对清选装置气流分布的需要;后风机能有效辅助清选筛排出短茎秆,提高清选效果。      

网带式花椒干燥机流场模拟与结构优化

花椒干燥过程中网带式花椒干燥机内气流强度和均匀性影响花椒干燥后品质,通过实验进行花椒参数测定和模型可靠性验证,采用多孔介质模型对结构优化前后网带式花椒干燥机流场进行数值模拟研究,根据网带式花椒干燥机气流分布特性提出了增加导流板的优化方案,考察了不同角度导流板气流分布特性。结果表明:导流板角度变化对干燥机气流强度与均匀性有一定影响,最优导流板角度为2.5°,较原始结构在干燥机XY、XZ、YZ面平均速度平均增加6.8%、10.8%、5.2%,不均匀系数平均减小8.7%、8.5%、2.7%。     

气送式水稻施肥机输肥装置气固两相流仿真分析

通过计算流体动力学和离散元法耦合的方法对气送式水稻施肥机的气体肥料混合腔进行气固耦合数值研究。在数值模型中,使用EDEM软件模拟肥料颗粒,ANSYS Fluent软件描述气体相。通过研究混合腔喉部面积、喉部长度、气体入口压力和肥料排出速率的影响,分析气体和肥料的运动规律。模拟结果表明,2型喉管的气体肥料混合腔断面性能良好,喉部压力损失较小,气流速度最快。喉部面积和气流入口压力主要影响气流出口速度和混合腔轴向方向的肥料颗粒速度,肥料颗粒的移动受混合腔喉部长度和肥料进料速率的影响较小。喉部截面积的增加导致气流速度和压力损失在一定范围内下降。随着气流入口压力的增加,肥料所受合力和肥料颗粒速度均增加,适宜的气流入口压力为450~550Pa。结果表明,CFD-EDM耦合方法作为理解气流场中肥料颗粒运动规律的分析工具是可靠的,基于CFD-EDM耦合方法的肥料颗粒运动的数值模拟可为水稻侧深施肥装置的开发提供理论依据。该研究得到的优化后气体肥料混合腔结构参数及气动参数,对现有气送式水稻施肥机输肥装置的优化改进具有指导意义。     

谷物联合收割机清选横流风机的设计

随着谷物联合收割机向高效率、大型化发展,使得联合收割机清选部件宽度增加,传统的离心式或轴流式风机受机器宽度的影响,存在横向气流分布不均匀、结构尺寸大和动力消耗大等问题,直接影响谷物清选质量和效率,而具有二维流动的横流风机不受机器宽度的影响,并能产生良好的气流分布。为此,对横流风机进行设计,并确定了主要技术参数,为相关人员提供参考。