农业机械学报

作者：丁力,杨丽,张东兴,崔涛,高筱钧

单位：中国农业大学;农业农村部土壤-机器-植物系统技术重点实验室,中国农业大学;农业农村部土壤-机器-植物系统技术重点实验室,中国农业大学;农业农村部土壤-机器-植物系统技术重点实验室,中国农业大学;农业农村部土壤-机器-植物系统技术重点实验室,中国农业大学;农业农村部土壤-机器-植物系统技术重点实验室,

关键词：玉米; 气吸式排种器; 离散元; 计算流体力学; 响应面法; 回归分析

基金：国家重点研发计划项目（2017YFD0700703）、国家自然科学基金项目（51575515）和国家玉米产业技术体系建设项目（CARS-02）

针对玉米气吸式排种器高速作业下种子运动十分复杂、难以进行准确分析计算的问题，采用DEM（离散元）和CFD（计算流体力学）耦合的方法，模拟了气吸式排种器工作过程，分析了种子受到的曳力和运动速度，得出不同种子充种能力大小依次为：小扁形、类圆形、大扁形。经过仿真分析，有针对性地选取不易吸附充种的大扁形种子，建立充种过程数学模型，优化种盘型孔凸台高度和型孔凸台角度参数。为了获得排种器的最佳性能参数，以型孔凸台角度、型孔凸台高度、种层高度为试验因素，以排种合格指数、重播指数、漏播指数为试验指标进行三因素二次旋转正交组合试验，并应用Design-Expert 8.0.6 软件对试验数据进行多元回归分析和响应曲面分析，得到了各因素对指标影响关系。采用多目标优化方法，确定了最佳参数组合: 型孔凸台角度为35.76°，型孔凸台高度为?3.11?mm，?种层高度为55.61?mm，排种合格指数最高。此时，排种器性能指标为: 合格指数91.60%，漏播指数3?90%，重播指数4.50%。对优化结果进行验证试验，并与原排种器进行对比，验证结果与优化结果基本一致，且合格指数和漏播指数均优于原排种器，满足玉米精密播种的要求。

来源：2019年第5期

《农业机械学报》期刊编辑部

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