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农机化研究2025年第11期:长绒棉气力采摘输送系统摘棉室结构设计与仿真分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:耿仁杰;胡国玉;买买提明·艾尼;马怡翔;古丽巴哈尔·托乎提;

单位:新疆大学机械工程学院;乌鲁木齐佰博机电科技有限公司;

摘要:为解决新疆长绒棉机械化采收难题,结合长绒棉的植株特点和气力输送技术,提出了长绒棉气力采摘方法,设计了一种气吸式摘棉室结构。根据籽棉悬浮速度和气力输送理论数值分析方法,建立了摘棉室数学模型;运用Fluent软件对不同参数下的摘棉室结构进行流场仿真分析,对比分析了不同结构参数下摘棉室内的速度和压力分布规律;运用计算流体力学(CFD)和离散单元法(DEM)耦合方法对不同参数下摘棉室结构的输棉过程进行了仿真分析。结果表明:摘棉室由5个仓体组成,两端棉株通道高度为1.0 m,吸棉口气流速度不低于50 m/s,摘棉室内的平均速度大于籽棉气力输送速度12 m/s;随着摘棉室两端棉株通道高度的增加,摘棉室内的平均压强随之降低,籽棉颗粒被完全吸出摘棉室所需的时间随之增加,籽棉颗粒的最大流动速度随之降低。研究结果为长绒棉气力摘棉输送装置的研发提供了数据参考。

关键词:长绒棉;;气力采摘;;摘棉室;;仿真分析;;气力输送;;气固耦合

基金资助:新疆维吾尔自治区自然科学基金面上项目(2023D01C15)