气吸式排种装置吸种孔的气流场分析——基于ANSYS

孔重复测 ３次 ， 取平均值 ； 后将热球 风速仪探 头垂 然
直对准吸孔人 Ｅ气 流的来 流方 向， 每个 吸孔重复测 ｌ 对 ３ ， 次 取平均值 。表 １ 为单粒率 达到 ８ ％ 以上 测 ０ 定的吸孔 出口压力值和人 口速度 ， 以便分析比较 。
式 。圆盘的一 面是真空室 与风机 吸风 口相连 ， 使种子
・
式中 ｐ 一气体密度 ；
一
动 力粘 度 ； 平均流速 ；
一
１ ・ ８
２１ ０ ６月 １年
Ｄ一 孔 的直 径 。
农 机 化 研 究
第 ６期
由计 算 可 得最 小 雷 诺 数 Ｒ ｅ＝３ ５ 可 以判 断 吸 ６１０， 孔 的空 气 流 为 湍 流 。 由于 在 吸 孔 中气 流 是 轴 对 称 流
端为气流人 口， 右端 为 气 流 出 口。
２ 有 限元分析 边界条 件 的测 定
吸 孔 出 口压 力 和 入 口气 流 速 度 测 试 时 ， 种 子 吸 无
百度文库
附， 通过调整风机转速 ， 达到吸附种子 的压力 时 ， 待 在
吸孔 口中心 处插 入 与 真 空 压 力 表 相 连 的吸 孔 接 头 后 ，
形状不 同 ， 形成 的气流场也 不 同， 所 致使 气吸式排 种
器 的 吸种 效 果 发 生 变 化 。 因 此 ， 气 吸 式 排 种 装 置 的 对
吸种孑 采用 Ａ Ｓ Ｓ Ｆ Ｔ Ａ Ｆ Ｌ Ｎ Ｙ ／ Ｏ Ｒ Ｎ Ｃ Ｄ有限元软件 仿真 分析不同孔型和孔径 的气流场 ， 以便揭示不 同孔 型和
室产 生 负 压 ； 的 另 一 面 是 种 子 室 ， 业 时排 种 盘 旋 盘 作
转， 吸孔 在充种 区 吸附种子 ， 经过刮 种器刮 掉多余 的 种 子 ， 而使 每 个 吸 孔 只保 留 一 粒 种 子 ＿ ２。吸 种 圆 从 １ －Ｊ
盘 是排 种 装 置 的 重要 部 件 ， 由于 圆 盘 上 吸 孔 的 大小 和
３ 分 析条件
３ １ 判定 流 场 类 型 ．
保证 插入接 头后不 漏气 ， 读取气 压压力值 ， 每个 吸 对
收 稿 日期 ：２ １ ０ ０ ０— ８—０ ６
流体类型通过雷诺数来判定 ， 其公式为
Ｒｅ ＝ ｐｖ ｔ Ｄ／ｚ
基金项 目：内蒙 古 自治 区 自然科学基 金项 目（ ０ ９ ｄ １ ２ ０ ｚ１ ） 作者简 介 ：刘月 琴（ ９ ７ ， ， １７ 一） 女 内蒙古 察右 前期 人 ， 在读 硕 士 ， Ｅ— （ ｍａ ）ｉｙｅ ｉ１ ３ １６ ｃｒ。 ｉ ｌ ｕｑｎ ０ ＠ ２ ． ｏ ｌ ｕ ｎ 通讯作者 ：赵满全 （ ９ ５ ， ， １５ 一） 男 内蒙古 土右 旗人 ， 教授 ， 士生导 师 ， 硕 （ Ｅ—ｍ ｉ ｍ ｚ ｑ ｙｈｏ ｃｒ． ｎ ａｌ ）ｎ ｇｍ ＠ ａ ｏ． ｏ ｅ 。 ｎ
关 键 词 ：排 种 装 置 ；气 吸式 ； 吸种 孔 ；气 流 场分 析
中图分类号 ：ｓ ２ ． ５； １ ６ ２ ３２ Ｓ ２
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１ ０ ０ ３—１ ８ ２ １ ）６— ０ ８— ４ ８ Ｘ（０ １ ０ ０ １ ０
０ 引言
免耕 精 密 播 种 机 的气 吸 式排 种装 置 采用 垂 直 圆盘
孔 径 的 吸种 孔 对 吸 种性 能 的影 响 。
直孔 锥孔 图 １ 孔型结构
Ｆ ｇ Ｔ ｐ ｓ ｏ ｏ ｅ ｓ ｕ ｔ ｅ ｆａ ｓ ｒ ｔ ｎ ｉ ．１ ｙ ｅ ｆｐ ｒ ｔ ｃｕｒ ｏ ｂ ｏ ｐ ｉ ｒ ｏ
倒角孔
１ 吸 种 ： ￣ 型 结构 Ｆ Ｌ Ｌ
吸种 孔 孔 型结 构 见 图 １所 示 。吸种 圆盘 的 厚度 为
表 １ 吸孔边界条件测试结果
Ｔａ ．１ Ｓ ｃ ｅ ｓ ｔ ｓ ｂ ｕ ｄ ｒ ｏ ｄ ｔ ｎ ｂ ｕ ｋ ｒ ｅ ｔ ｏ ｎ ａ ｙ ｃ ｎ ｉｉ ｓ ｏ
２ ｍ， ｍ 孔径 为 ３ ２ ｍ的直孔 、 ．ｍ 锥孔 或倒角 孔。吸孔左
Ａ Ｓ Ｓ， 直 孔 、 孔 和 倒 角 孔 ３种 不 同的 孔 型 和 不 同孔 径 的气 流 场 进 行 了 有 限元 分 析 ， 得 了不 同孔 型 气 流 速 ＮＹ 对 锥 获 度 的 比较 和 气 流 随 孔径 大小 而 变 化 的 规 律 ， 吸 种 圆 盘 的设 计 提 供 了依 据 。 为
１０ ． １×１ ａ 试 验条 件 的参 考 温 度 为 常温 。 ０Ｐ ；
２１ ０ １年 ６月
农 机 化 研 究
第 ６期
气 吸 式 排 种 装 置 吸 种 孑 的 气 流 场 分 析 Ｌ
一
基于 Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ
刘 月 琴 ，赵满 全 ，胡 永 文
（内蒙 古农 业 大学 机 电工 程 学 院 ，呼 和浩 特 摘 ００ １ ） １０ ８
要 ：为 了研 究 气 吸 式 免 耕 播 种 机 吸 种 圆 盘 不 同 孔 型 和 不 同 孔 径 对 吸 种 性 能 的 影 响 ， 用 有 限 元 分 析 软 件 利
３ ３ 分 析 参数 ．
（ ） 倒角孔 ｂ
分析参数 ： 流体为空气 ， 流体密度为 １２ ５ ｇｍ ， ．０ ｋ／
流 体粘 度 为 １８ ０ ａ・ ； 孔 入 口相 对 压 力 为 ．３Ｘ１ ～Ｐ ｓ 吸
０ ａ 吸孑 出口相对压 力为 一 ０ ａ 参 考大气 压为 Ｐ； Ｌ ２００ Ｐ ；
动的 ， 以简化为二维轴对称流动的问题进行求解 。 所
３ ２ 分 析 方法 及假 设 条 件 ．
本 文 运 用 Ａ Ｓ Ｓ分 析 软 件 中 的 Ｆ Ｏ Ｒ Ｎ Ｃ Ｄ ＮＹ ＬＴ Ａ Ｆ
的 Ｆ ＵＤ ４ 单元进行二维分析时做如下假设 ： Ｌ Ｉ１１
１ 排 种 器 吸孔 进 口气 流 速度 均 匀 ， 且 垂 直 于进 ） 并 口流 场 方 向上 的流 体 速度 为 ０ ； ２ 在 所有 壁 面 上施 加 无 滑 移边 界 条 件 （ ） 即所 有 速 度 分量 都 为 ０ 。 ）