农业机械学报

作者：王昱，刘佳豪，罗毅智，周星星，欧一志，齐海军，袁余

单位：华南农业大学,华南农业大学,广东省农业科学院;农业装备技术全国重点实验室,广东省农业科学院,华南农业大学,广东省农业科学院,广东省农业科学院,

关键词：颗粒饲料;气力输送;CFD-DEM耦合;数值分析

基金：广东省农业科学院科技创新战略计划项目（ZX202402）、国家自然科学基金项目（62405066）、农业装备技术全国重点实验室(华南农业大学)开放基金项目（SKLAET-202407）、猪禽种业全国重点实验室PI团队自主选题项目（GDNKY-ZQQZ-K25）、广州市基础与应用基础研究项目（2025A04J5269）和科技创新战略(农业科研主力军建设)专项（R2023PY-JX013）

气力输送是水产饲喂的主要方式之一，然而目前气力输送过程中颗粒运动机理尚不清晰，以致气力输送系统的作业效率难以提升。本文以膨化颗粒饲料为对象，采用CFD-DEM气固耦合数值分析方法，构建双弯管颗粒饲料气力输送过程的数值分析模型，采用Box-Behnken响应曲面法量化分析喂料速率、入口风速、弯管数对颗粒饲料料气输送比、出口速度和悬浮程度的影响。方差分析结果显示：喂料速率显著影响料气输送比。各因素对颗粒饲料末端速度影响由强到弱为入口风速、弯管数、喂料速率，各因素对颗粒饲料悬浮程度影响由强到弱为入口风速、喂料速率、弯管数。入口风速与颗粒的出口速度和颗粒在竖直方向的坐标、标准差成正比，当喂料速率小于35g/s时入口风速对料气输送比无显著影响。随着入口风速提高，颗粒的出口速度提高，颗粒悬浮程度上升，表明气力输送系统的输送性能增强。当入口风速为20m/s、喂料速率为27.232g/s、无弯管时，料气输送比为0.966，颗粒出口速度为12.48m/s，竖直方向坐标为-3.944mm，标准差为8.805mm。研究结果为提升气力输送系统的效率和优化设计提供了理论依据。

来源：2025年第7期

《农业机械学报》期刊编辑部

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