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基于DEM-CFD耦合的气吸式排种器工作过程仿真分析

纪海春  
【摘要】:本文以气吸式排种器和“翠绿三号”大白菜种子为研究对象。利用SolidWorks软件绘制出气吸式排种器的仿真模型。利用离散元法(DEM),利用EDEM软件仿真大白菜种子充种过程,求解整个种群和单粒种子的运动状态,得到种群和单粒种子速度变化曲线图。同时利用计算流体力学法(CFD),利用FLUENT软件仿真气吸式排种器内部流场分布情况,求解整个气吸室与排种盘吸种孔内的流场情况,得到气吸室流场压力分布云图和吸种孔截面速度云图。最后利用DEM-CFD耦合方法,通过EDEM-FLUENT耦合来仿真气吸式排种器排种过程,得到不同参数组合下排种器的排种性能指标。与此同时进行JPS-12试验台试验,对比分析仿真和试验台试验得到的排种器的排种性能指标。得到如下的结论:不论是仿真试验还是试验台试验,在转速20-30r/min,真空度2-3.5kPa时,排种器的排种性能较好。且在转速20r/min,真空度2.2kPa时,排种器的排种性能达到了最好,试验台试验合格指数为92.75%,重播指数为4.38%,漏播指数为2.87%,仿真试验合格指数为91%,重播指数为7%,漏播指数为2%。转速对合格指数和漏播指数的影响较为显著,仿真试验与试验台试验得到的规律是一致的,且误差较小,表明基于EDEM-FLUENT耦合仿真分析气吸式排种器工作过程是有效可行的。


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