强制惯性分离室的数值模拟与试验
发布时间：2021-11-06 17:20
清选装置清选谷物的性能直接影响到联合收获机的整体收获性能。强制惯性分离室是4TZL-2000型割前稻麦联合收获机的清选装置,它利用谷物的漂浮特性、输送带的惯性和气流作用来实现谷物中各成份的分离清选,且清选谷物过程是复杂的气固两相流过程。开展对强制惯性分离室清选谷物的研究,分析强制惯性分离室内气流场的分布情况,探索谷物各成份在强制惯性分离室内的运动规律,不仅能为现有的分离室结构改进提供参考依据,还能为研究清选物料的装置提供新的方法。本文在这样的背景下,结合国家自然科学基金,运用计算机编程,计算流体力学和气固两相流理论对强制惯性分离室清选谷物的气流清选谷物原理进行研究并试验验证,主要工作内容如下：1、确定强制惯性分离室的主要结构参数,利用VB语言对CATIA软件进行二次开发,在人机交互界面上输入结构参数实现三维结构模型的建立。通过自主开发的建模软件能够快速建立数值模拟时所需的分离室三维模型,从而避免了重复建模的繁琐过程,节省了劳动时间,提高了工作效率。2、应用计算流体力学中相关理论与方法,基于FLUENT软件选择标准的k-ε湍流模型对气流在分离室内的运动情况进行数值模拟。本文以入口气流速度...
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 割前脱粒的国内外研究现状
1.2.2 清选装置的国内外研究现状
1.3 主要研究内容及技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
1.4 本章小结
2 强制惯性分离室的结构参数化研究
2.1 VB语言对CATIA软件的二次开发
2.1.1 二次开发基本方法
2.1.2 二次开发基本步骤
2.2 强制惯性分离室的二次开发
2.2.1 强制惯性分离室结构与工作原理
2.2.2 二次开发的基本思路
2.2.3 二次开发的实现
2.3 本章小结
3 强制惯性分离室内气流场的数值模拟
3.1 计算流体力学简介
3.2 数值计算理论分析
3.2.1 计算模型
3.2.2 网格化方法
3.2.3 数值离散方法
3.3 气流场的数值模拟与分析
3.3.1 网格划分与条件设置
3.3.2 结果分析
3.4 本章小结
4 强制惯性分离室内的谷物运动规律
4.1 颗粒受力理论分析
4.2 谷物运动数值模拟及分析
4.2.1 离散相条件设置
4.2.2 谷物运动规律分析
4.3 本章小结
5 强制惯性分离室的试验研究
5.1 试验台整体结构及控制
5.2 试验准备
5.2.1 试验材料与仪器
5.2.2 试验方法与标定
5.3 气流场试验研究
5.3.1 测点布置及条件设定
5.3.2 结果分析
5.4 高速摄像研究
5.5 性能试验研究
5.5.1 单因素试验
5.5.2 正交试验
5.6 本章小结
6 结论
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]板齿式轴流装置脱粒过程高速摄像分析[J]. 刘英楠,衣淑娟,陶桂香. 农机化研究. 2014(09)
[2]基于CFD-DEM的收获机分离室内谷物运动模拟与试验[J]. 蒋恩臣,孙占峰,潘志洋,王立军. 农业机械学报. 2014(04)
[3]基于参数化建模的强制惯性分离室气流清选原理研究[J]. 王立军,潘志洋. 东北农业大学学报. 2014(03)
[4]贯流式谷物清选装置气固两相流数值模拟与试验[J]. 杜小强,肖梦华,胡小钦,陈建能,赵匀. 农业工程学报. 2014(03)
[5]秸秆还田对土壤有机质和氮素有效性影响及机制研究进展[J]. 潘剑玲,代万安,尚占环,郭瑞英. 中国生态农业学报. 2013(05)
[6]对国内秸秆利用现状的思考[J]. 周良. 安徽农业科学. 2012(32)
[7]CATIA V5二次开发技术在汽车上应用现状[J]. 黄兵锋,李莹,郑冬黎. 机械设计与制造. 2012(11)
[8]喂入量对清选性能影响的试验研究[J]. 张义峰,衣淑娟. 黑龙江八一农垦大学学报. 2012(04)
[9]基于CATIA二次开发的风力机叶片参数化建模[J]. 王永志,张卫民,康传明,岳良明. 太阳能学报. 2012(05)
[10]风筛式清选装置振动筛上物料运动CFD-DEM数值模拟[J]. 李洪昌,李耀明,唐忠,徐立章. 农业机械学报. 2012(02)
博士论文
[1]风筛式清选装置理论及试验研究[D]. 李洪昌.江苏大学 2011
硕士论文
[1]清选装置虚拟样机建模与性能仿真[D]. 孙志军.西华大学 2012
[2]气吸式割前摘脱装置收获青绿超级稻的试验研究[D]. 黄新国.东北农业大学 2012
[3]基于CATIA V5的汽车制动器零件库研究与开发[D]. 叶鹏.武汉理工大学 2011
[4]基于图像法的清粮室中颗粒运动规律的研究[D]. 张倩.南京农业大学 2008
[5]基于CATIA的圆盘烘口机关键部件参数化设计研究[D]. 黄莹.天津科技大学 2008
[6]微型联合收割机气流式清选装置的仿真研究[D]. 李银海.南京农业大学 2008
[7]联合收割机风筛式清选装置中物料运动及试验研究[D]. 马晓霞.江苏大学 2007
[8]基于高速摄像的风筛式清选装置中物料运动规律的研究[D]. 孙进.江苏大学 2007
[9]基于ADAMS的油菜收割机清选装置仿真与试验研究[D]. 陆林.江苏大学 2005
[10]割前摘脱装置结构及参数的试验研究[D]. 徐树来.东北农业大学 2000
本文编号：3480224
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 割前脱粒的国内外研究现状
1.2.2 清选装置的国内外研究现状
1.3 主要研究内容及技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
1.4 本章小结
2 强制惯性分离室的结构参数化研究
2.1 VB语言对CATIA软件的二次开发
2.1.1 二次开发基本方法
2.1.2 二次开发基本步骤
2.2 强制惯性分离室的二次开发
2.2.1 强制惯性分离室结构与工作原理
2.2.2 二次开发的基本思路
2.2.3 二次开发的实现
2.3 本章小结
3 强制惯性分离室内气流场的数值模拟
3.1 计算流体力学简介
3.2 数值计算理论分析
3.2.1 计算模型
3.2.2 网格化方法
3.2.3 数值离散方法
3.3 气流场的数值模拟与分析
3.3.1 网格划分与条件设置
3.3.2 结果分析
3.4 本章小结
4 强制惯性分离室内的谷物运动规律
4.1 颗粒受力理论分析
4.2 谷物运动数值模拟及分析
4.2.1 离散相条件设置
4.2.2 谷物运动规律分析
4.3 本章小结
5 强制惯性分离室的试验研究
5.1 试验台整体结构及控制
5.2 试验准备
5.2.1 试验材料与仪器
5.2.2 试验方法与标定
5.3 气流场试验研究
5.3.1 测点布置及条件设定
5.3.2 结果分析
5.4 高速摄像研究
5.5 性能试验研究
5.5.1 单因素试验
5.5.2 正交试验
5.6 本章小结
6 结论
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]板齿式轴流装置脱粒过程高速摄像分析[J]. 刘英楠,衣淑娟,陶桂香. 农机化研究. 2014(09)
[2]基于CFD-DEM的收获机分离室内谷物运动模拟与试验[J]. 蒋恩臣,孙占峰,潘志洋,王立军. 农业机械学报. 2014(04)
[3]基于参数化建模的强制惯性分离室气流清选原理研究[J]. 王立军,潘志洋. 东北农业大学学报. 2014(03)
[4]贯流式谷物清选装置气固两相流数值模拟与试验[J]. 杜小强,肖梦华,胡小钦,陈建能,赵匀. 农业工程学报. 2014(03)
[5]秸秆还田对土壤有机质和氮素有效性影响及机制研究进展[J]. 潘剑玲,代万安,尚占环,郭瑞英. 中国生态农业学报. 2013(05)
[6]对国内秸秆利用现状的思考[J]. 周良. 安徽农业科学. 2012(32)
[7]CATIA V5二次开发技术在汽车上应用现状[J]. 黄兵锋,李莹,郑冬黎. 机械设计与制造. 2012(11)
[8]喂入量对清选性能影响的试验研究[J]. 张义峰,衣淑娟. 黑龙江八一农垦大学学报. 2012(04)
[9]基于CATIA二次开发的风力机叶片参数化建模[J]. 王永志,张卫民,康传明,岳良明. 太阳能学报. 2012(05)
[10]风筛式清选装置振动筛上物料运动CFD-DEM数值模拟[J]. 李洪昌,李耀明,唐忠,徐立章. 农业机械学报. 2012(02)
博士论文
[1]风筛式清选装置理论及试验研究[D]. 李洪昌.江苏大学 2011
硕士论文
[1]清选装置虚拟样机建模与性能仿真[D]. 孙志军.西华大学 2012
[2]气吸式割前摘脱装置收获青绿超级稻的试验研究[D]. 黄新国.东北农业大学 2012
[3]基于CATIA V5的汽车制动器零件库研究与开发[D]. 叶鹏.武汉理工大学 2011
[4]基于图像法的清粮室中颗粒运动规律的研究[D]. 张倩.南京农业大学 2008
[5]基于CATIA的圆盘烘口机关键部件参数化设计研究[D]. 黄莹.天津科技大学 2008
[6]微型联合收割机气流式清选装置的仿真研究[D]. 李银海.南京农业大学 2008
[7]联合收割机风筛式清选装置中物料运动及试验研究[D]. 马晓霞.江苏大学 2007
[8]基于高速摄像的风筛式清选装置中物料运动规律的研究[D]. 孙进.江苏大学 2007
[9]基于ADAMS的油菜收割机清选装置仿真与试验研究[D]. 陆林.江苏大学 2005
[10]割前摘脱装置结构及参数的试验研究[D]. 徐树来.东北农业大学 2000
本文编号：3480224
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