Simulación, análisis y prueba del sistema de descarga de fertilizante de distribución neumática
Autores: Cheng, Biao; He, Ruiyin; Xu, Yong; Zhang, Xuzheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Simulación, análisis y prueba del sistema de descarga de fertilizante de distribución neumática
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Precisión
Tecnología de aplicación de fertilizantes
Sistemas de fertilización neumática
Eficiencia
Consistencia
Requisitos de diseño
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
La tecnología de aplicación de fertilizantes de precisión es necesaria para mejorar la eficiencia de utilización de fertilizantes en la producción agrícola. Los sistemas tradicionales de fertilización mecánica corren el riesgo de obstrucciones y aplicación desigual al trabajar en múltiples hileras de cultivos. Los sistemas de fertilización neumática han mejorado la eficiencia y calidad de la fertilización, sin embargo, hay menos estudios que han caracterizado sus diseños en relación con el movimiento de las partículas de fertilizante. Aquí, diseñamos y evaluamos los parámetros de los componentes clave de un sistema de descarga de fertilizantes neumáticos. Se realizaron simulaciones numéricas utilizando modelos acoplados EDEM-FLUENT y modelos de fase gaseosa junto con pruebas de banco para examinar los efectos de la velocidad del viento de entrada en la eficiencia y consistencia del sistema de fertilización neumática. Las simulaciones EDEM-FLUENT mostraron que el número de partículas de fertilizante en la caja de malla establecida por EDEM era de 60 partículas en el rango de = 0.275 s a = 0.5 s, y no hubo obstrucción o corte en el tubo. La simulación de fase gaseosa mostró que había pequeños torbellinos en el tubo de transporte de fertilizantes, y la velocidad máxima de su contracorriente era inferior a 3.59 m/s, lo que tenía poco efecto en el transporte de fertilizantes. La prueba de banco mostró que la velocidad del viento de entrada era de 35-40 m/s, y la eficiencia de fertilización fue de 0.29-0.41 kg/s cuando el coeficiente de variación máximo de la consistencia de descarga de hilera del sistema de distribución de fertilizantes de descarga neumática era del 5.55%. El coeficiente de variación de la consistencia promedio de descarga de hilera fue del 3.93%, y la descarga promedio de fertilizante cumplía con los requisitos de diseño. Por lo tanto, el sistema de distribución neumática logra una operación estable y cumple con los requisitos de las operaciones de fertilización.
Descripción
La tecnología de aplicación de fertilizantes de precisión es necesaria para mejorar la eficiencia de utilización de fertilizantes en la producción agrícola. Los sistemas tradicionales de fertilización mecánica corren el riesgo de obstrucciones y aplicación desigual al trabajar en múltiples hileras de cultivos. Los sistemas de fertilización neumática han mejorado la eficiencia y calidad de la fertilización, sin embargo, hay menos estudios que han caracterizado sus diseños en relación con el movimiento de las partículas de fertilizante. Aquí, diseñamos y evaluamos los parámetros de los componentes clave de un sistema de descarga de fertilizantes neumáticos. Se realizaron simulaciones numéricas utilizando modelos acoplados EDEM-FLUENT y modelos de fase gaseosa junto con pruebas de banco para examinar los efectos de la velocidad del viento de entrada en la eficiencia y consistencia del sistema de fertilización neumática. Las simulaciones EDEM-FLUENT mostraron que el número de partículas de fertilizante en la caja de malla establecida por EDEM era de 60 partículas en el rango de = 0.275 s a = 0.5 s, y no hubo obstrucción o corte en el tubo. La simulación de fase gaseosa mostró que había pequeños torbellinos en el tubo de transporte de fertilizantes, y la velocidad máxima de su contracorriente era inferior a 3.59 m/s, lo que tenía poco efecto en el transporte de fertilizantes. La prueba de banco mostró que la velocidad del viento de entrada era de 35-40 m/s, y la eficiencia de fertilización fue de 0.29-0.41 kg/s cuando el coeficiente de variación máximo de la consistencia de descarga de hilera del sistema de distribución de fertilizantes de descarga neumática era del 5.55%. El coeficiente de variación de la consistencia promedio de descarga de hilera fue del 3.93%, y la descarga promedio de fertilizante cumplía con los requisitos de diseño. Por lo tanto, el sistema de distribución neumática logra una operación estable y cumple con los requisitos de las operaciones de fertilización.