农业机械学报

作者：靳伟，张学军，丁幼春，白圣贺，刘伟鹏，周鑫城

单位：华中农业大学；新疆农业大学,新疆农业大学,华中农业大学,中国农业机械化科学研究院集团有限公司,华中农业大学,新疆农业大学,

关键词：残膜混合物;气固耦合;悬浮分离

基金：国家自然科学基金项目（52005425）、国家重点研发计划项目（2017YFD0701102）和新疆维吾尔自治区高校科研计划项目（XJEDU2017T005）

基于残膜与土壤、秸秆等杂质在密度、悬浮速度、流动特性等方面的差异，提出了一种基于EDEM-Fluent耦合的残膜与杂质悬浮分离方法。阐述了3种残膜与棉花秸秆、土壤混合物悬浮分离速度测定法，即理论计算法、仿真分析法和台架试验测定法，利用3种方法分别测定残膜悬浮分离速度。利用EDEM-Fluent耦合的方法模拟残膜与杂质悬浮分离的过程，〖JP+1〗3种残膜混合物料中土壤和秸秆总质量占比分别为40%（其中土壤占30%）、60%（其中土壤占50%）和80%（其中土壤占70%）时，残膜悬浮速度仿真值为4.77～5.83m/s、4.89～6.46m/s和5.31～7.40m/s；3种残膜混合物悬浮分离速度台架测定试验值为4.67～5.77m/s、4.88～6.37m/s和5.29～7.22m/s。残膜悬浮速度仿真值与台架试验值之间的相对误差为0.77%～4.79%，验证了基于EDEM-Fluent耦合法测定残膜混合物悬浮分离速度的可行性。混合物中杂质改变了残膜的形变量和运动特性，从而影响残膜的悬浮速度和位置；为了使仿真结果更加接近试验数值，残膜悬浮分离速度仿真值的下限值与台架试验的下限值相差较大，所以选取仿真与台架试验结果的下限值计算修正系数，残膜悬浮分离速度修正系数的均值为0.95。通过田间试验可得，实现残膜与杂质分离、残膜回收的最佳风速为5～7m/s，此时残膜含杂率均值为20.47%、回收率均值为83.62%。

来源：2022年第4期

《农业机械学报》期刊编辑部

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