小型油菜联合收割机吹禾气流管道结构优化设计与试验

发布时间：2021-12-11 10:38

　　针对中国南方丘陵山区油菜收割的现状,设计一种小型吹禾式油菜收割机,对该割台的吹禾气流管道进行结构优化设计,提高各分风管吹出气流的均匀性,从而达到减小油菜收获损失的目的。利用流体动力学软件Fluent对吹禾管道进行结构优化,对管道进行三种优化设计,并根据优化方案制造实物进行验证。数值模拟表明:按照初始模型仿真,分风管道气流速度在38.5～51.1 m/s之间,出口风速偏差S的最大值为17.66%,风速不均匀性C为9.59%;总风管锥形设计、分风管非均匀布置、调整分管孔径,有效提高分风管出口速度的均匀性,出口速度在45～47.5 m/s之间,出口风速偏差S的最大值和风速不均匀性C分别为3.50%、2.95%。验证试验表明:模拟结果与试验结果趋势一致,最大均差为6.49%,优化前后试验值对比:风速偏差S减少14.13%,风速不均匀性减少7.03%,优化方法可行,为进一步研究小型油菜收割机提供重要参考。 

【文章来源】：中国农机化学报. 2020,41(09)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

小型油菜收割机设计总成

吹禾管道由总风管和分风管组成改型收割机的割幅为1 050 mm,确定初始模型总风管的长度为1 300 mm,初始设计方案为主风管内径为96 mm直筒型,10根分风管间距110 mm均布在主风管上,所有分管内径为30 mm,风管吹风口距离待割作物的距离 150～250 mm,割幅1 050 mm,经测量油菜杆径长1.2～ 1.5 m,茎叶茂密部位高为0.8～1.2 m,确定风送流场区为长1.8 m,宽1 m,高1 m的立方体区域,靠近风机入口为1号分风管,依次排列,利用SolidWorks建模软件建立气流管道的三维模型,然后将模型导入ANSYS mesh中,将模型转化为非结构化四面体网格单元,对鼓风机与总管相接部位和分风管出口部分进行网格加密,网格总数量为2 500 000个左右[12]。2.2 气体控制方程

从图3中可以看出,气流沿着总风管在每个分风管出口喷出一部分,总风管内部气流速度逐渐减少,未及时排出的气体往下部拥挤,主风管下部压力较大。图4 初始设计各出风口气流速度场分布

【参考文献】：
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本文编号：3534525