基于CFD-DEM的排种器仿真及参数优化

作     者：李博竑 李骅 齐新丹 陈曦 马云龙 王永健 Bohong Li;Hua Li;Xindan Qi;Xi Chen;Yunlong Ma;Yongjian Wang

作者机构：南京农业大学江苏省智能农业装备重点实验室南京市210031 南京工业大学南京市211816 湖州交通技师学院浙江湖州313000 

基　　金：国家重点研发计划(2017YFD0701302) 

出 版 物：《智能化农业装备学报（中英文）》 (Journal of Intelligent Agricultural Mechanization)

年 卷 期：2021年第2卷第2期

页      码：26-41页

摘      要：对于蔬菜种植而言,提高机械化播种的精度是关键的突破口,能够起到节本增效的作用。为提高排种器的排种性能,采用计算流体力学与离散单元法(CFD-DEM)耦合仿真技术对排种器的试验因素进行性能仿真。同时,分析种子在不同吸嘴结构和作业参数下的运动特性。为探究最佳的参数组合,利用中心复合设计(CCD)试验方案去探究吸嘴锥角、种盘角速度以及负压对排种合格率和漏播率这两个试验指标的影响。仿真试验结果的方差分析表明:负压对合格率和漏播率的影响最大,吸嘴锥角和种盘角速度的影响次之。随后,通过建立参数化数学模型确定参数优化区域。参数优化结果表明:在锥角为50°,负压在4.87~5.64 kPa以及角速度在1.67~1.95 rad/s范围内,排种合格率大于95%,漏播率小于2.5%。通过台架验证试验得出的结果与优化结果基本一致,表明优化结果合理可信。本文的仿真和参数优化结果可为今后排种器的研制提供参考。

主 题 词：台架验证试验 CFD-DEM 参数优化 排种器 

学科分类：0828[工学-建筑类] 08[工学] 

馆 藏 号：203106956...