Optimización y experimento de un dispositivo de dosificación de semillas de alta velocidad asistido por perturbaciones basado en DEM-CFD
Autores: Liu, Rui; Liu, Zhongjun; Zhao, Jiale; Lu, Qi; Liu, Lijing; Li, Yinghang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Optimización y experimento de un dispositivo de dosificación de semillas de alta velocidad asistido por perturbaciones basado en DEM-CFD
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Disturbio
Dosificación de semillas
Vacío
Agujero del disco de semillas
Diferencia de presión
Optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
En los dispositivos de dosificación de semillas al vacío asistidos por perturbaciones, el agujero de succión causa dificultades para succionar semillas de forma rápida y estable cuando se utiliza para siembra a alta velocidad y se requiere una gran demanda de presión negativa de trabajo. Para abordar esta dificultad, los autores de este estudio diseñaron un agujero de disco de semillas con una estructura de sección transversal variable, y se optimizó la profundidad de la ranura, que tiene la función de asistir en el llenado de semillas. Utilizando el método combinado de análisis numérico Fluent y un experimento ortogonal, se analizó la influencia de la forma, diámetro de entrada y longitud del agujero de disco de semillas en la diferencia de presión del agujero de disco de semillas. El proceso de trabajo del medidor de semillas al vacío fue simulado y analizado mediante el método de Elementos Discretos y el método de acoplamiento de Dinámica de Fluidos Computacional. Se encontró que con el aumento del diámetro del agujero de disco de semillas, la diferencia de presión disminuyó, y la longitud del agujero de disco de semillas tuvo poco efecto en la diferencia de presión. El mejor diámetro del agujero de disco de semillas fue de 5,4 mm, y la longitud fue de 5 mm. Se encontró que el efecto de presurización del agujero de disco de semillas en forma de arco es mejor. Con el aumento de la profundidad de la ranura, la tasa de fuga muestra una tendencia de disminución y luego aumento, que se determinó en 1,5 mm. El experimento de verificación demostró que el rendimiento de trabajo del dispositivo de dosificación de semillas optimizado es mejor que el del original. Los resultados muestran que cuando la presión negativa de trabajo era de 4 kPa y las velocidades de trabajo eran de 8 a 14 km/h, la tasa de calificación no fue inferior al 95,0%, y el rendimiento de llenado de semillas fue relativamente estable. El dispositivo de dosificación de semillas al vacío optimizado puede aplicarse a sembradoras de alta velocidad, asegurando los requisitos de operaciones de siembra a alta velocidad.
Descripción
En los dispositivos de dosificación de semillas al vacío asistidos por perturbaciones, el agujero de succión causa dificultades para succionar semillas de forma rápida y estable cuando se utiliza para siembra a alta velocidad y se requiere una gran demanda de presión negativa de trabajo. Para abordar esta dificultad, los autores de este estudio diseñaron un agujero de disco de semillas con una estructura de sección transversal variable, y se optimizó la profundidad de la ranura, que tiene la función de asistir en el llenado de semillas. Utilizando el método combinado de análisis numérico Fluent y un experimento ortogonal, se analizó la influencia de la forma, diámetro de entrada y longitud del agujero de disco de semillas en la diferencia de presión del agujero de disco de semillas. El proceso de trabajo del medidor de semillas al vacío fue simulado y analizado mediante el método de Elementos Discretos y el método de acoplamiento de Dinámica de Fluidos Computacional. Se encontró que con el aumento del diámetro del agujero de disco de semillas, la diferencia de presión disminuyó, y la longitud del agujero de disco de semillas tuvo poco efecto en la diferencia de presión. El mejor diámetro del agujero de disco de semillas fue de 5,4 mm, y la longitud fue de 5 mm. Se encontró que el efecto de presurización del agujero de disco de semillas en forma de arco es mejor. Con el aumento de la profundidad de la ranura, la tasa de fuga muestra una tendencia de disminución y luego aumento, que se determinó en 1,5 mm. El experimento de verificación demostró que el rendimiento de trabajo del dispositivo de dosificación de semillas optimizado es mejor que el del original. Los resultados muestran que cuando la presión negativa de trabajo era de 4 kPa y las velocidades de trabajo eran de 8 a 14 km/h, la tasa de calificación no fue inferior al 95,0%, y el rendimiento de llenado de semillas fue relativamente estable. El dispositivo de dosificación de semillas al vacío optimizado puede aplicarse a sembradoras de alta velocidad, asegurando los requisitos de operaciones de siembra a alta velocidad.