在水稻种植中,施肥的方式和施肥量是提高产量的关键因素,传统的人工施肥会造成肥料利用率低,施肥量过多等问题。采用水稻侧深施肥方法可以解决人工施肥带来的许多问题,提高化肥的利用率。针对我国水稻侧深施肥机存在的问题,本文分析了水稻侧深施肥机的气力输送系统特性,利用气固两相流理论对排肥的关键部件——排肥器喉管通道进行了研究,优化了气力输送系统的工作参数和结构参数。并在理论分析的基础上,设计了一种中间不连续式肥箱的水稻侧深施肥机,并研发了样机,完成了田间试验。本文所做的主要研究工作如下:1)采用计算流体力学和离散单元法相耦合的方式对排肥器喉管通道的气固两相流进行CFD-DEM模拟计算,根据肥料颗粒的体积浓度占比选择欧拉-朗格朗耦合方式,研究肥料颗粒的受力情况,根据肥料颗粒的形状大小和物料形状选择合适的流体曳力模型和升力模型,通过FLUENT-EDEM软件对气体肥料进行气固耦合计算,建立耦合数值模拟模型。2)分析了肥料在排肥器喉管通道内的运动状态和通道内气体的压力与速度的变化规律。通过研究喉管通道不同喉管截面形状,喉管长度,肥料下落速率,以及气流入口压力对排肥器喉管通道内两相流的影响,确定了较优的气力输送系统工作参数和结构参数,为水稻侧深施肥机气力输送系统的改进提供了理论和技术支持。3)对水稻侧深施肥机U型管气力系统进行了流场分析。利用FLUENT软件,计算不同直径送风管、不同曲率半径弯管、不同长度支管挡风板、中间进气方式的导风管和送风管管径比值等参数对支管气流速度的影响,使用MATLAB软件绘制不同情况下各支管的气体速度分布图,分析得到了较好的送风管路的结构参数。对单侧进风、中间位置进风的U型送风管和直风管的气流特性进行了对比分析,得到了水稻侧深施肥机较为合理的气力系统设计方案。4)在理论分析基础上,设计了一种中间不连接式肥箱的水稻侧深施肥机,优选了排肥风机,进行了样机制造和田间试验,验证了理论设计的正确性,同时,解决了施肥作业时加装秧苗操作人员在插秧机上的安全性差、容易受伤的难题。针对东风井关水稻侧深施肥机机单侧进风的U型管气力系统存在末端排肥口经常发生堵塞现象,进行了该气力输送系统的仿真研究和试验,进一步验证了本文理论研究的正确性。