Análisis y experimento del proceso de siembra neumática de un sembrador dividido para algodón
Autores: Li, Kezhi; Li, Shufeng; Ni, Xiangdong; Lu, Bo; Zhao, Binqiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis y experimento del proceso de siembra neumática de un sembrador dividido para algodón
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Estudio
Tuberías de entrega de semillas
Sembradoras de cavidades
Pérdida de presión
Simulación
Rendimiento de siembra
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Para estudiar el mecanismo de funcionamiento y el efecto de siembra de los tubos de entrega de semillas y sus sembradoras de cavidades asociadas, primero se derivaron los factores que afectan la prueba de siembra a través de la teoría de pérdida de presión y el análisis de fuerzas de partículas de semillas de algodón en el campo de acoplamiento gas-sólido. En segundo lugar, Ansys fluent se utilizó para simular el campo de flujo de las juntas de tubos de entrega de semillas para estudiar el efecto de las juntas de tubos de entrega de semillas en la pérdida de presión general y la uniformidad de la distribución de presión de aire y determinar la estructura óptima de las juntas de tubos de entrega de semillas. Luego, se simuló EDEM para el tubo de entrega de semillas general y sus sembradoras de cavidades asociadas en ausencia de presión positiva para analizar el patrón de transporte de cada semilla de algodón. Finalmente, se realizaron experimentos de simulación de acoplamiento gas-sólido CFD-DEM en el centro de dos filas de tubos de entrega de semillas y sus sembradoras de cavidades conectadas para analizar la trayectoria de las semillas de algodón bajo diferentes velocidades de rotación de las sembradoras de cavidades y diferentes presiones de entrega de semillas positivas y analizar profundamente las causas de la siembra múltiple y la siembra errónea. Al mismo tiempo, el rendimiento de siembra se evaluó acoplando los valores de simulación con la tasa de siembra única y la tasa de siembra múltiple como índices de evaluación del rendimiento de siembra y comparándolos con la prueba de banco. Los resultados muestran que en la simulación de acoplamiento, cuando la velocidad de las sembradoras de cavidades es de 20 a 40 rev/min y el tubo de entrega de semillas se introduce en un flujo de aire a presión positiva de 50 a 150 Pa, la tasa de siembra única no es inferior al 83,06 % y la tasa de siembra errónea no es superior al 9,23 %. En la prueba de banco, la tasa de siembra única no fue inferior al 80,64 % y la tasa de siembra errónea no fue superior al 9,86 % bajo la misma velocidad de sembradoras de cavidades y presión positiva, y los resultados de la prueba de banco y la prueba de simulación fueron cercanos y consistentes, lo que verificó la viabilidad de la simulación.
Descripción
Para estudiar el mecanismo de funcionamiento y el efecto de siembra de los tubos de entrega de semillas y sus sembradoras de cavidades asociadas, primero se derivaron los factores que afectan la prueba de siembra a través de la teoría de pérdida de presión y el análisis de fuerzas de partículas de semillas de algodón en el campo de acoplamiento gas-sólido. En segundo lugar, Ansys fluent se utilizó para simular el campo de flujo de las juntas de tubos de entrega de semillas para estudiar el efecto de las juntas de tubos de entrega de semillas en la pérdida de presión general y la uniformidad de la distribución de presión de aire y determinar la estructura óptima de las juntas de tubos de entrega de semillas. Luego, se simuló EDEM para el tubo de entrega de semillas general y sus sembradoras de cavidades asociadas en ausencia de presión positiva para analizar el patrón de transporte de cada semilla de algodón. Finalmente, se realizaron experimentos de simulación de acoplamiento gas-sólido CFD-DEM en el centro de dos filas de tubos de entrega de semillas y sus sembradoras de cavidades conectadas para analizar la trayectoria de las semillas de algodón bajo diferentes velocidades de rotación de las sembradoras de cavidades y diferentes presiones de entrega de semillas positivas y analizar profundamente las causas de la siembra múltiple y la siembra errónea. Al mismo tiempo, el rendimiento de siembra se evaluó acoplando los valores de simulación con la tasa de siembra única y la tasa de siembra múltiple como índices de evaluación del rendimiento de siembra y comparándolos con la prueba de banco. Los resultados muestran que en la simulación de acoplamiento, cuando la velocidad de las sembradoras de cavidades es de 20 a 40 rev/min y el tubo de entrega de semillas se introduce en un flujo de aire a presión positiva de 50 a 150 Pa, la tasa de siembra única no es inferior al 83,06 % y la tasa de siembra errónea no es superior al 9,23 %. En la prueba de banco, la tasa de siembra única no fue inferior al 80,64 % y la tasa de siembra errónea no fue superior al 9,86 % bajo la misma velocidad de sembradoras de cavidades y presión positiva, y los resultados de la prueba de banco y la prueba de simulación fueron cercanos y consistentes, lo que verificó la viabilidad de la simulación.