农业机械学报

作者：王凤花,宋彦,赖庆辉,赵威

单位：昆明理工大学,昆明理工大学,昆明理工大学,昆明理工大学,

关键词：三七; 土壤; 蒸汽消毒; 消毒针

基金：云南省重大科技计划项目（2016ZF001-4-3）、云南省重大科技专项（2018ZC001-1-1）和国家自然科学基金项目（51305187）

针对连作障碍严重制约三七种植可持续发展的问题，设计一种针式水蒸气输出装置，对消毒针的结构参数进行优化，并通过土槽试验进行验证。通过Fluent软件对消毒针内部进行仿真，结果表明，消毒针出口流速、压力增大，出口温度无明显变化。土壤热传导试验表明，在5?min内即可将土壤加热到90℃，土壤加热基本规律为下层土壤加热效率较低、上层土壤加热效率高。为了探究消毒针不同结构参数对土壤升温效果的影响，选取单侧孔口数量、孔口直径和水蒸气出射角作为试验因素，选取土壤升温到90℃所需时间作为试验指标，进行了正交试验，确定消毒针最优结构参数组合为：消毒针单侧孔口数量为4个、孔口直径为2?mm、水蒸气出射角为45°，此时土壤升温到90℃时间最短，为116?s。通过Fluent多孔介质传热仿真得出，消毒针的最佳排布方式为6×6，最佳数量为36根，间距为250?mm。对消毒后的土壤有机质含量及pH值进行检测，表明消毒后土壤环境符合三七生长的环境要求。

来源：2019年第8期

《农业机械学报》期刊编辑部

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