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Optimización del diseño de un dispositivo neumático para disparar trigo basado en simulación numérica y prueba de campo en áreas de rotación de arroz-trigo

Autores: Wang, Chao; Li, Hongwen; He, Jin; Wang, Qingjie; Lu, Caiyun; Yang, Hanyu

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Optimización del diseño de un dispositivo neumático para disparar trigo basado en simulación numérica y prueba de campo en áreas de rotación de arroz-trigo


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales

Palabras clave

Tecnología de disparo neumático
Análisis de flujo de aire
Metodología de superficie de respuesta
Optimización

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 32

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En las áreas de rotación de arroz-trigo en China, las sembradoras tradicionales de trigo presentan obstrucciones severas, baja eficiencia de trabajo y mala calidad de siembra. En este estudio, se diseñó una tecnología de disparo neumático, que consiste principalmente en una boquilla, carcasa y tubo de aceleración. Para mejorar la profundidad de siembra del dispositivo de disparo neumático, se adoptó la metodología de superficie de respuesta de los parámetros de estructura y la tecnología de simulación CFD en este trabajo. Los efectos de la presión de trabajo, el diámetro del tubo de aceleración y la distancia de la garganta en la longitud del flujo de aire estable (SAL) y la velocidad del flujo de aire estable (SAV) fueron estudiados mediante análisis del campo de flujo de aire, y se introdujo el método de superficie de respuesta para obtener la combinación óptima de parámetros del dispositivo de disparo neumático para trigo. La combinación óptima de parámetros fue una presión de trabajo de 686 kPa, un diámetro de tubo de aceleración de 8 mm y una distancia de garganta de 20 mm. El resultado de la simulación mostró que el dispositivo optimizado de disparo neumático tiene un rendimiento más rápido y características de campo de flujo de aire más estables en comparación con el dispositivo inicial. La prueba de campo demostró que el dispositivo optimizado tiene aproximadamente un 68% más de profundidad de siembra que el dispositivo inicial. La profundidad promedio de siembra en campo del dispositivo optimizado fue de 19.95 mm, lo que es aproximadamente un 68% más alto que el dispositivo inicial. La tasa de emergencia para el dispositivo optimizado fue de aproximadamente 88.7% sin reducción obvia. Los métodos CFD y de superficie de respuesta afectan positivamente a la optimización de los dispositivos de disparo de trigo neumático, y la importancia también fue confirmada.

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