基于EDEM-Fluent仿真的自旋射流式挖藕机的设计与试验

被引：64

作者：

吴昊 ^{[1
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夏俊芳 ^{[1
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张国忠 ^{[1
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王培通 ^{[1
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劳山峰 ^{[1
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张秀梅 ^{[1
]}

机构：

[1] 华中农业大学工学院

[2] 湖北工程学院机械工程学院

来源：

农业工程学报 | 2018年 / 34卷 / 05期

关键词：

机械化; 设计; 优化; 莲藕; 挖掘; 射流; EDEM-Fluent;

D O I：

暂无

中图分类号：

S225 [收获机械];

学科分类号：

082805 [农业机械化与装备工程];

摘要：

为解决藕农人工挖藕劳动强度大,效率低,易损伤莲藕的难题,针对现有挖藕设备成本较高,操作过程繁琐,需要一定经验技术才能掌握的缺陷,设计了一种自旋射流式挖藕机。阐述了该机的结构和工作原理,通过离散元法和流体动力学耦合仿真分析了泥土-射流之间的相互作用机理,明确了关键部件喷头的结构参数对试验指标的影响规律,即挖掘深度随着喷射角度30?至60?范围内的增加而减小,随着射流速度10至20 m/s范围内的增加而增加。通过分析仿真射流过程发现,当喷射角度为30?时,会出现泥土回填的情况。台架试验和田间试验表明:自旋射流式挖藕机喷头直径为17 mm,喷射角度30?时,可以以0.2 s的速度前进,完全挖出埋于泥土深度400 mm内的莲藕,莲藕无损伤,且表面无泥土粘结,挖掘幅宽约为1.2 m。该文提出了EDEM-Fluent耦合仿真的运用将有利于莲藕采挖设备的作用机理研究,为莲藕采挖设备的设计与优化提供理论依据。该耦合仿真方法还能应用于江河湖泊清淤、管道清理等其他水力作业领域的研究。

引用

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页数：6

共 27 条

[1]

3D DEM tillage simulation: Validation of a hysteretic spring (plastic) contact model for a sweep tool operating in a cohesionless soil.[J].Mustafa Ucgul;John M. Fielke;Chris Saunders.Soil & Tillage Research.2014,

[2]

流体力学.[M].李玉柱; 苑明顺; 编著.高等教育出版社.2008,

[3]

一种挖藕机.[P].黄伟.黄伟.2013,

[4]

一种新型挖藕机.[P].孟庆前.孟庆前.2013,

[5]

浮桶鸭嘴式挖藕机 [P].