农业机械学报

作者：刘策，张浩天，朱俊文，王伟，张春岭，陈黎卿

单位：安徽农业大学;智能绿色农业装备安徽省联合共建学科重点实验室,安徽农业大学,安徽农业大学,贵州省旱粮研究所,安徽农业大学;智能绿色农业装备安徽省联合共建学科重点实验室,安徽农业大学;智能绿色农业装备安徽省联合共建学科重点实验室,

关键词：小麦脱粒机;清选系统;CFD-DEM;NSGA-Ⅱ;优化设计

基金：安徽省高等学校科学研究项目(2024AH050467)和财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系项目(CARS-03-44)

针对以贵州为代表的丘陵山区小麦收获时含水率高，传统小麦脱粒机因动力不足难以有效实现高湿小麦清选分离的难题，本文提出一种独立电驱清选技术，以降低高湿小麦分段式收获清选含杂率与损失率。结合清选系统工作原理与空气动力学理论，开展籽粒运动过程分析，确定小麦清选性能关键影响因素。融合计算流体力学和离散元法（CFD-DEM）构建清选系统的流固耦合数值仿真模型，以含杂率、损失率为评价指标，探究导流管道倾斜角、吸杂管道横截面积与吸杂口负压对清选性能的影响规律。采用非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）开展关键参数匹配优化设计，当导流管道倾斜角为24.0088°、吸杂管道横截面积为179.8062cm2、吸杂口负压为873.6316Pa时，清选系统含杂率与损失率分别为0.92%和0.96%。试制样机并开展试验验证，结果表明，清选含杂率与损失率分别为1.21%和0.82%，对比传统小麦脱粒机，损失率基本保持不变，含杂率降低35.98%。研究成果可为丘陵山区高湿小麦清选系统装备研发提供理论与技术支撑。

来源：2025年第7期

《农业机械学报》期刊编辑部

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