联合收获油菜脱出物离散元仿真参数标定与试验

摘要：

针对油菜联合收获清选装置气固耦合仿真分析中缺乏准确可靠的离散元仿真参数的问题,该研究以宜收获时的联合收获油菜脱出物为对象,基于颗粒离散元法的EDEM仿真软件对主要组分接触参数进行标定.开展了油菜茎秆径向单轴平板全压缩试验,测量分析了油菜茎秆泊松比、弹性模量等特征参数;通过斜面法和自由跌落试验测定了籽粒、茎秆、荚壳和钢板间静摩擦系数及碰撞恢复系数,确定了颗粒模型接触参数取值范围.以茎秆堆积角为试验指标,通过基于EDEM的Plackett-Burman试验筛选出对茎秆堆积角有显著影响的参数,开展了最陡爬坡试验确定了显著性参数最优取值范围,进一步通过Box-Behnken试验建立了显著性参数与茎秆堆积角的二阶回归模型,优化得出了茎秆接触参数最佳组合.标定结果表明:显著性参数最优组合为茎秆-茎秆静摩擦系数0.707、茎秆-茎秆动摩擦系数0.015和茎秆-钢板动摩擦系数0.012,在接触参数最优组合条件下,茎秆仿真堆积角与实际堆积角相对误差为0.54％.在标定参数组合下,基于DEM-CFD开展了油菜联合收获旋风分离清选装置气固耦合分析,并进行了台架验证试验,仿真试验结果表明:旋风分离清选清洁率为94.42％,损失率为3.96％,与台架试验相对误差分别为2.81％和7.48％,验证了标定参数的可靠性,可为油菜联合收获离散元仿真分析提供基础接触参数.

关键词：参数、试验、油菜、联合收获、DEM-CFD、旋风分离清选

所属期刊栏目：38

分类号：S817.11(普通畜牧学)

资助基金：国家自然科学基金;中国博士后科学基金资助项目;国家油菜产业技术体系项目;湖北省科技厅农业科技创新项目

在线出版日期：2022-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：34-43