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组合式轴流装置谷物流运动模型与仿真研究毛欣  【摘要】： 论文在综述分析国内外水稻轴流收获技术研究现状的基础上,通过理论分析与仿真研究相结合的方法,对螺旋叶片板齿组合式轴流脱粒分离装置的机理、参数进行了研究。将轴流空间的谷物视作流体,利用试验手段分析了谷物流的物理特性,通过高速摄像技术确定了谷物流的运动速度,对轴流装置的脱粒原理和过程进行了分析,对谷物流进行了流体动力学建模与仿真分析,这些研究工作为样机的研制奠定了基础。 1.利用试验手段得出不同喂入量下脱分空间内谷物流密度沿滚筒轴向的分布曲线,拟合出回归方程。利用前人研究成果,近似确定了谷物流的粘度值,得到粘度随密度变化的回归方程。 2.利用高速摄像技术对轴流空间的自由籽粒、短茎秆和中长茎秆的运动状况,以及谷物流的整体运动状况进行了观察和分析,确定了不同转速下谷物流的运动速度。 3.对螺旋叶片板齿组合式轴流装置及其脱粒原理进行了介绍,分析了脱粒过程。对轴流空间的谷物流应用Navier—Stokes方程建立了流体动力学模型,确定了边界条件。 4.介绍了COMSOL Multiphysics多物理场耦合分析软件,利用其对流体动力学模型进行仿真求解,并对仿真结果进行了分析。 5.分析主要参数对谷物流运动和脱粒性能的影响,得到当把谷物作为流体考虑时,较合理的参数值。用高速摄像技术对仿真结果进行了验证。
【关键词】：水稻 轴流脱粒分离装置 模型 仿真 高速摄像 
【学位授予单位】：黑龙江八一农垦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：S226.1
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2008.111277
【目录】：

·         摘要3-4

·         Abstract4-7

·         第一章 绪论7-11

·         1.1 课题研究的目的和意义7

·         1.2 国内外研究现状7-10

·         1.3 论文的主要研究内容10-11

·         第二章 脱分空间谷物流的物理特性11-16

·         2.1 螺旋叶片板齿组合式轴流装置简介11

·         2.2 基本假设11-12

·         2.3 谷物流的质量和密度12-14

·         2.4 谷物流的粘度14-15

·         2.5 谷物流的内部压强15

·         2.6 小结15-16

·         第三章 基于高速摄像的谷物流速度分析16-32

·         3.1 试验设备与条件16

·         3.2 高速摄像拍摄基本设置16-18

·         3.3 高速摄像数据采集及处理方法18-19

·         3.4 基于高速摄像的谷物运动观察与分析19-30

·         3.5 谷物流的运动分析30-31

·         3.6 小结31-32

·         第四章 组合式轴流装置谷物流运动模型的建立及简化32-42

·         4.1 螺旋叶片板齿组合式轴流装置脱分原理简介32

·         4.2 组合式轴流装置脱分过程分析32-33

·         4.3 谷物流动力学分析33-37

·         4.4 谷物流运动模型的建立及简化37-41

·         4.5 谷物流模型的边界条件41

·         4.6 小结41-42

·         第五章 基于COMSOL Multiphysics 的谷物流运动仿真分析42-51

·         5.1 COMSOL Multiphysics 多物理场耦合分析软件简介42-43

·         5.2 谷物流有限元模型的建立43-46

·         5.3 仿真结果及分析46-50

·         5.4 小结50-51

·         第六章 主要参数对谷物流运动和脱粒性能影响的仿真研究51-65

·         6.1 影响脱粒性能的主要参数51

·         6.2 主要参数对谷物流运动和脱粒性能的影响51-62

·         6.3 高速摄像试验验证62-63

·         6.4 小结63-65

·         第七章 结论65-67

·         参考文献67-70

·         致谢70-71

·         附录71-74

·         作者简历74