基于残膜与土壤、秸秆等杂质在密度、悬浮速度、流动特性等方面的差异,提出了一种基于EDEM-Fluent耦合的残膜与杂质悬浮分离方法.阐述了 3种残膜与棉花秸秆、土壤混合物悬浮分离速度测定法,即理论计算法、仿真分析法和台架试验测定法,利用3种方法分别测定残膜悬浮分离速度.利用EDEM-Fluent耦合的方法模拟残膜与杂质悬浮分离的过程,3种残膜混合物料中土壤和秸秆总质量占比分别为40％(其中土壤占30％)、60％(其中土壤占50％)和80％(其中土壤占70％)时,残膜悬浮速度仿真值为4.77～5.83 m/s、4.89～6.46 m/s和5.31～7.40 m/s;3种残膜混合物悬浮分离速度台架测定试验值为4.67～5.77 m/s、4.88～6.37 m/s和5.29～7.22 m/s.残膜悬浮速度仿真值与台架试验值之间的相对误差为0.77％～4.79％,验证了基于EDEM-Fluent耦合法测定残膜混合物悬浮分离速度的可行性.混合物中杂质改变了残膜的形变量和运动特性,从而影响残膜的悬浮速度和位置;为了使仿真结果更加接近试验数值,残膜悬浮分离速度仿真值的下限值与台架试验的下限值相差较大,所以选取仿真与台架试验结果的下限值计算修正系数,残膜悬浮分离速度修正系数的均值为0.95o通过田间试验可得,实现残膜与杂质分离、残膜回收的最佳风速为5～7 m/s,此时残膜含杂率均值为20.47％、回收率均值为83.62％.

残膜混合物;气固耦合;悬浮分离

靳伟;张学军;丁幼春;白圣贺;刘伟鹏;周鑫城

华中农业大学工学院,武汉430070;新疆农业大学机电工程学院,乌鲁木齐830052;新疆农业工程装备创新设计重点实验室,乌鲁木齐830052;中国农业机械化科学研究院集团有限公司土壤植物机器系统技术国家重点实验室,北京100083

农业机械学报

[1]靳伟;张学军;丁幼春;白圣贺;刘伟鹏;周鑫城-.基于EDEM-Fluent的残膜与杂质悬浮分离仿真与试验)[J].农业机械学报,2022(04):89-98

悬浮分离,残膜混合物,95o

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