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Diseño de mecanismo de siembra asistida por reaceleración de presión positiva para maíz basado en simulación de acoplamiento gas-sólido CFD-EDEM

Autores: Li, Liwei; Wu, Guangwei; Meng, Zhijun; Xiao, Yuejin; Yin, Yanxin; Yan, Bingxin; Zhao, Chunjiang

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Diseño de mecanismo de siembra asistida por reaceleración de presión positiva para maíz basado en simulación de acoplamiento gas-sólido CFD-EDEM


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales

Palabras clave

Estudio
Reaceleración de presión positiva
Mecanismo de siembra
Análisis de simulación de acoplamiento gas-sólido CFD-EDEM
Parámetros estructurales
Cuerpo de válvula de presión de aire
Rendimiento de siembra
Tecnología de cámara de alta velocidad

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 30

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio propone un mecanismo de siembra asistido por reaceleración de presión positiva y analiza el mecanismo de movimiento de las semillas de maíz durante el proceso de siembra. Al emplear el método de análisis de simulación de acoplamiento gas-sólido CFD-EDEM, se investigaron las características del fluido, la velocidad de eyección inicial de las semillas, la diferencia de tiempo de caída de las semillas y la diferencia de posición de siembra en el mecanismo de siembra bajo diferentes parámetros estructurales del cuerpo de la válvula de presión de aire. Se determinaron los parámetros estructurales óptimos del cuerpo de la válvula de presión de aire (brecha de la boquilla = 0,6 mm, diámetro de constricción de garganta = 16 mm y longitud de constricción de garganta = 44 mm). Se utilizó un método experimental multifactorial para explorar los efectos de la presión del flujo de aire, la velocidad hacia adelante durante la siembra y la distancia de siembra en el rendimiento de siembra, con el objetivo de identificar los parámetros de trabajo óptimos para el mecanismo de siembra de reaceleración de presión positiva. Se utilizó tecnología de cámara de alta velocidad para grabar y analizar el proceso de movimiento de las semillas. Los resultados indican que un aumento en la presión positiva dentro del tubo guía de semillas acorta el tiempo de siembra de las semillas de maíz, reduce el coeficiente de variación de la diferencia de tiempo de caída de las semillas y mejora efectivamente la consistencia de la distancia de siembra. Los parámetros óptimos son una velocidad hacia adelante de 8 km/h, una distancia de siembra de 20 cm, una presión de flujo de aire de 10 kPa, con un coeficiente de variación de la distancia de siembra del 7,56% y un coeficiente de variación de la diferencia de tiempo de caída de las semillas del 5,35%.

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