【摘 要】
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针对气力集排式分配器结构形式单一、排种均匀性较差等问题,本文以提高分配器排种均匀性为目标,综合运用理论分析、结构设计、耦合仿真试验、台架试验、田间试验等方法,旨在提升排种系统工作性能,为气力集排式排种系统的设计和性能提升提供技术参考。主要内容与结论如下:（1）小麦物料特性参数测定及颗粒模型构建。测定―西农585‖小麦品种的颗粒密度、千粒重、三轴尺寸、含水率、泊松比、剪切模量、碰撞恢复系数和摩擦系数
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针对气力集排式分配器结构形式单一、排种均匀性较差等问题,本文以提高分配器排种均匀性为目标,综合运用理论分析、结构设计、耦合仿真试验、台架试验、田间试验等方法,旨在提升排种系统工作性能,为气力集排式排种系统的设计和性能提升提供技术参考。主要内容与结论如下:（1）小麦物料特性参数测定及颗粒模型构建。测定―西农585‖小麦品种的颗粒密度、千粒重、三轴尺寸、含水率、泊松比、剪切模量、碰撞恢复系数和摩擦系数等,根据测定的结果在离散元软件中构建了小麦种子的颗粒模型。（2）排种系统结构及关键参数设计。研究了气力集排式小麦排种系统的总体结构和工作原理;计算了排种系统的关键参数,包括气流输送速度和输送管道直径;设计了分配器结构,描述了分配器内部气流运动状态,并分析了种群的受力。（3）基于CFD-DEM耦合的分配器结构参数优化。建立了―Y‖形、―T‖形、―M‖形等三种分配器形式的仿真模型,进行CFD-DEM耦合仿真试验,结果表明:分配器三种形式中―M‖形分配器的工作性能最好;通过单因素试验确定影响―M‖形分配器流场均匀性的显著因素及范围;开展CFD-DEM耦合仿真正交试验,结果表明:试验因素对各行排量一致性变异系数影响的主次顺序为内部圆角半径、出口管倾角、顶盖圆锥角;优化分配器结构参数,得到最佳参数组合为顶盖圆锥角度117°,出口管倾角度59.5°,内部圆角半径69.5mm。（4）排种系统台架试验及田间试验。台架试验结果表明:各行排量一致性变异系数为7.03%,台架试验值与仿真试验值的平均相对误差为16.6%;田间试验结果表明:各行排量一致性变异系数为7.58%,田间试验值与仿真试验值的平均相对误差为25.3%。台架试验和田间试验结果误差均在接受范围内,表明结构优化较为合理。
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