气力式杂交水稻制种授粉机授粉管结构参数优化

作     者：姚福强 王永维 郝一枫 韦真博 虞嘉媛 陈梦媛 黄心瑶 王俊 Yao Fuqiang;Wang Yongwei;Hao Yifeng;Wei Zhenbo;Yu Jiayuan;Chen Mengyuan;Huang Xinyao;Wang Jun

作者机构：浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310058 

基　　金：国家重点研发计划课题(2017YFD0701202) 国家自然科学基金(31971796) 国家水稻产业技术体系专项资金项目(CARS-01-102) 浙江大学大北农学科发展和人才培养基金 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2020年第36卷第18期

页      码：18-25页

摘      要：针对当前杂交水稻制种对机械化授粉装备的迫切需求,设计了气力式杂交水稻制种授粉机。首先对其关键部件授粉管建立了计算流体力学模型,进一步以授粉管内径、气流出口长度与宽度为因素,以气流出口流速变异系数、气流覆盖高度为指标,利用Design Expert软件设计了三因素三水平的Box-Behnken仿真试验,并对授粉管结构参数进行优化。结果表明:在授粉管内径为60~80 mm、气流出口长度为100~200 mm、气流出口宽度为4~10 mm的范围内,授粉管内径、气流出口宽度及授粉管内径与气流出口宽度的交互作用、气流出口长度与宽度的交互作用、气流出口宽度平方对气流出口流速变异系数影响极显著(P<0.01);授粉管内径、气流出口长度与宽度及二者的交互作用、授粉管内径与宽度的交互作用对气流覆盖高度的影响极显著(P<0.01)。授粉管较佳结构为内径64.49 mm,气流出口长度、宽度分别为200.0、7.25 mm,此时出口气流速度变异系数为9.10%,气流覆盖高度187.57 mm。为便于加工,选用授粉管内径61.5 mm的标准不锈钢管,取气流出口长度、宽度分别为200、7.5 mm并进行验证试验,气流出口流速实测值与仿真值基本一致,实测流速变异系数为8.83%~9.25%,气流出口流速分布均匀。研究结果可为气力式杂交水稻制种授粉机参数优化提供参考。

主 题 词：杂交水稻 制种授粉 计算流体力学 参数优化 试验验证 

学科分类：08[工学] 0828[工学-建筑类] 082801[082801] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.18.003

馆 藏 号：203991831...