文档介绍：江苏大学硕士学位论文
摘要
清选装置是联合收割机的重要组成部分,它直接影响到整机的工作性能。清选性
能中的清选损失率、籽粒含杂率是衡量联合收割机产品质量的重要指标。在风筛式清
选装置中筛面气流分布的好坏直接影响到清选的质量,而获得合理的筛面气流对风机
的研究尤为重要。
本文对沃得型全喂入联合收割机上风机出风口的速度豢悸欠缦进行了试
验研究。距风机出风口啄冢贾昧个测点分别测定其五个转速下的风速,同
时将出风口延长、分别测定了各点的风速值。通过试验得到了风机各转速下
出风口的动压、流量和风机的轴功率等参数以及气流在距风机出风口啄诘姆植记
况。在风筛式清选装置中将原风机以及出风口延长时的风机与筛面进行了配合试
验,在筛面上方布置了个测点,测定了距筛面处的气流速度。通过试验结果
分析,出风口延长后,筛面横向气流分布比原风机均匀且气流沿纵向有所缓慢。
,选取水稻三个品种,分别测定其饱和
籽粒、干瘪籽粒、带籽粒的大枝梗和小枝梗、带柄籽粒、茎秆、茎叶的悬浮速度。根
据试验结果,选择清选时合理筛面气流速度范围为/⑼ü贒物料清
选仿真与控制试验台上的试验,得到风机转速为痳鼻逖〉男Ч詈茫饩臀
下一步风机内气流场的数值模拟提供了依据。
利用软件建立了四种风机模型:四叶片有倾角模型缁P、四叶
片无倾角模型、六叶片有倾角模型和六叶片无倾角模型,并通过软件对四种
模型风机内部气流场进行了数值模拟,模拟过程中滑移网格采用了非定常计算,通过
模拟捕捉到了风机内部许多流动信息,同时通过改变风机叶片数和叶片倾角,讨论了
风机叶片数和倾角对风机特性的影响。比较了四种模型下出风口中层沿较蚣捶缁
轴方向的风速值,得出风机叶片数为六且无倾角时,风速的变异性系数最小,即该层
上横向气流分稚相对比较均匀。
通过本课题的研究,为风筛式清选装胃中离心风机的优化设计提供了试验数据以
及研究的方法。同时数值模拟滑移网格采用非定常计算为少叶片风机内部气流场数值
模拟提供了参考。
关键词:风机,气流场,试验,数值模拟,风速
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第一章绪论
研究的目的和意义
清选装置是联合收割机的重要组成部分,它直接影响到整机的工作性能。清
选性能中的清选损失率、籽粒含杂率是衡量联合收割机产品质量的重要指标。利
用谷粒和夹杂物的空气动力学特性的差异进行清选的方法在联合收获机上得到普
遍应用,即风筛式清选装置。合理的筛面气流分布应满足以下几蒯浚该婧
向气流分布均匀。正常工作时,筛面气流分布状态不变。可通过清选装置的设计
与加工、运动参数的调整来满足此条件。目的在于改善气流质量,保持清选效果
的稳定。在筛子前部,由于初进入清粮室的籽粒和杂质量多层厚,且混杂在一
起,故需要较高的气流速度和较多的空气量来吹散物料,吹出轻杂物。但风速亦
不宜过高,否则籽粒吹送过远,不能充分利用筛面的有效长度。随着物料不断
向筛后部运动,脱出物逐渐疏散并减少,清除杂质所需的空气量也可相应地减少,
筛面气流速度沿筛子纵向应逐渐降低。同时,与筛子振动相配合,使籽粒与杂质
分层、疏散。若筛子中部风速过高,会使脱出物在筛面上的停留时间缩短,不利
于很好地筛选。但风速不宜降低过快,特别是对于单位幅宽喂入量大、余含量高
的情况,以免落入该区间的杂质轻易落入筛孔,使含杂率上升。在筛子尾部,
筛面上物料绝大部分是大杂质,只有极小部分未分离的籽粒。为避免过多的大杂
质进入杂余回收部分,筛尾风速应略有提高,将大杂质吹出机外。为了提高谷粒
的清洁度和降低清选损失,风机出风口的气流特性应符合要求,包括流量、动压
和静压沿叶轮宽度方向的分布应是均匀的而且气流沿筛面要缓慢衰减。很多清选
装置上采用横流风机崃鞣缁和轴流风机等来改善筛面气流的均匀性。横流
风机崃鞣缁气流在横向上分布均匀,功率消耗小,但是工作原理和结构比
较复杂,制造成本较高,在农业机械中应用的比较晚,使用的也比较少。轴流风
机气流分布均匀、结构尺寸小,但控制面域小。离心风机结构简单、便于配置,
控制面域大,但气流分布不均匀,一般通过配置多个风机来均匀气流。目前,稻
麦联合收获机上大多采用低压