Optimizando eficiencia de la tubería de recolección de hojas del cosechador de té: simulación numérica y validación experimental
Autores: Du, Zhe; Zhang, Liyuan; Li, Xinping; Jin, Xin; Yu, Fan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Optimizando eficiencia de la tubería de recolección de hojas del cosechador de té: simulación numérica y validación experimental
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Desafíos
Recolectores de té
Tubería de recolección de hojas
Velocidad del flujo de aire
Tubos de ramificación
Velocidad del viento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Para abordar los desafíos de la recolección desordenada y perdida en las cosechadoras de té, este estudio se centró en el conducto de recolección de hojas y utilizó el software de simulación Fluent 19.0. Una prueba de un solo factor identificó los parámetros clave que afectan la velocidad del flujo de aire. Una prueba ortogonal evaluó el cono principal del tubo, el número de tubos secundarios y el diámetro de salida del tubo secundario, con la velocidad del viento de salida promedio y la no uniformidad de la velocidad del viento como indicadores. Los parámetros óptimos fueron un cono principal de 25.5 mm, 10 tubos secundarios y un diámetro interno de 17.10 mm para la salida, lo que resultó en una velocidad promedio del viento de salida de 10.73 m/s y una no uniformidad del 8.24%. Las pruebas de validación mostraron errores inferiores al 1%. Una mayor optimización en la longitud de extensión de la estructura interna llevó a una velocidad promedio del viento de salida de 11.02 m/s y una no uniformidad del 8.04%. Los experimentos de campo demostraron una tasa de fuga de tallos del 3.40% y una tasa de integridad de hojas de brotes del 90.36%; la estructura optimizada del conducto de recolección de hojas mejoró significativamente la uniformidad del flujo de aire y la eficiencia de la recolección. Estos hallazgos ofrecen ideas valiosas y beneficios prácticos para mejorar la eficiencia de las cosechadoras de té.
Descripción
Para abordar los desafíos de la recolección desordenada y perdida en las cosechadoras de té, este estudio se centró en el conducto de recolección de hojas y utilizó el software de simulación Fluent 19.0. Una prueba de un solo factor identificó los parámetros clave que afectan la velocidad del flujo de aire. Una prueba ortogonal evaluó el cono principal del tubo, el número de tubos secundarios y el diámetro de salida del tubo secundario, con la velocidad del viento de salida promedio y la no uniformidad de la velocidad del viento como indicadores. Los parámetros óptimos fueron un cono principal de 25.5 mm, 10 tubos secundarios y un diámetro interno de 17.10 mm para la salida, lo que resultó en una velocidad promedio del viento de salida de 10.73 m/s y una no uniformidad del 8.24%. Las pruebas de validación mostraron errores inferiores al 1%. Una mayor optimización en la longitud de extensión de la estructura interna llevó a una velocidad promedio del viento de salida de 11.02 m/s y una no uniformidad del 8.04%. Los experimentos de campo demostraron una tasa de fuga de tallos del 3.40% y una tasa de integridad de hojas de brotes del 90.36%; la estructura optimizada del conducto de recolección de hojas mejoró significativamente la uniformidad del flujo de aire y la eficiencia de la recolección. Estos hallazgos ofrecen ideas valiosas y beneficios prácticos para mejorar la eficiencia de las cosechadoras de té.