论文题目: 气吸式水稻芽种直播排种器的理论及试验研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 农业机械化工程
作者: 袁月明
导师: 马旭
关键词: 水稻芽种,精密播种,气吸排种器,均匀设计,流场分析,高速摄像技术
文献来源: 吉林大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文以气吸式排种器为研究对象,探讨了转速、真空度、吸孔孔数及孔径对排种性能的影响,采用均匀设计技术、计算流体力学软件FLUENT和高速摄像技术全面分析了气吸式排种器的工作过程,并采用模拟仿真和试验研究相结合的方法,探索了气吸式排种器的理论。论文主要工作内容:综述了水稻种植机械的研究进展,概括了国内外精密播种技术及气吸式排种器技术的研究现状。进行了水稻芽种的物料特性研究。在对气吸式排种器的充种区和携种区进行动力学分析的基础上,采用均匀设计方法对研制的气吸式排种器进行了水稻芽种排种性能试验和参数优化研究;建立了水稻芽种吸孔孔径和排种盘上两吸孔之间距离的经验公式,发展了气吸式排种器的设计理论。首次利用计算流体力学软件FLUENT对气室整体流场进行了模拟,分析了影响流场的因素,模拟分析了种子吸附过程的运动轨迹和运动速度。应用高速摄像技术对气吸式排种器的工作过程进行了全面研究,分析了排种均匀性与种子姿态的关系及影响种子姿态的因素,探讨了充种机理并对清种过程进行了分析, 发现了水稻芽种在气吸式排种盘上的3 种姿态;证实了种子充填在表层进行;分析了种子在投种后产生粒距误差的主要因素;发现了排种盘的极限线速度可提高40%。最后,研制了新型双盘气吸排种器,其精播性能指标满足水稻芽种的农艺要求。本文的研究为进一步开发水稻芽种种植和其它作物的精密播种机奠定了基础。
论文目录:
第1章 绪论
1.1 选题的目的和意义
1.1.1 水稻在国民经济中的地位
1.1.2 水稻的主要种植模式
1.1.3 水稻直播技术及芽播的优点
1.1.4 我国水稻种植机械化的现状及直播机械化发展前景
1.2 国内外精密播种技术的研究概况
1.3 国内外水稻直播机的概况
1.4 国内外气吸式排种器的研究概况
1.5 研究目标与研究内容
1.5.1 研究目标
1.5.2 研究主要内容和技术路线
第2 章 水稻芽种的物料特性
2.1 试验材料及其制备
2.2 水稻芽种的物理机械特性
2.2.1 水稻芽种的几何特性
2.2.2 水稻芽种的千粒重
2.3 水稻芽种的散粒体特性
2.3.1 水稻芽种的休止角
2.3.2 水稻芽种的内摩擦角
2.3.3 水稻芽种的滑动摩擦角
2.4 水稻芽种的压缩特性
2.4.1 水稻芽种基体在静载作用下的压缩特性
2.4.2 水稻芽种的种芽在静载作用下的压缩特性
2.5 本章小结
第3章 水稻芽种气吸式排种器研究
3.1 排种器性能研究的试验设备与试验方法
3.1.1 水稻芽种气吸式排种器
3.1.2 PSJ 型排种器性能试验台
3.1.3 气室压力测量装置与试验方法
3.2 气吸式排种器的动力学分析
3.2.1 充种区的受力分析
3.2.2 携种区的受力分析
3.3 水稻芽种气吸式排种器的研究
3.3.1 排种器的参数分析
3.3.2 试验设计方案的确定
3.4 试验设计结果与分析
3.4.1 回归模型
3.4.2 各因素对排种性能的影响分析
3.5 本章小结
第4章 排种器气室流场的研究
4.1 流体工程仿真软件FLUENT
4.1.1 FLUENT的发展及应用领域
4.1.2 FLUENT程序的结构
4.1.3 FLUENT程序可以求解的问题
4.1.4 FLUENT求解的主要步骤
4.2 利用FLUENT软件模拟排种器的气室流场
4.2.1 流动参数
4.2.2 物理模型和数学模型
4.2.3 模拟结果与分析
4.2.4 气室不同区域及吸孔数量对流场影响的模拟结果与分析
4.3 本章小结
第5章 基于高速摄像技术排种器工作过程分析
5.1 高速摄像技术的简介
5.2 高速摄像系统组成
5.2.1 高速CCD 摄像机性能
5.2.2 计算机的选择
5.2.3 光源
5.3 高速CCD 摄像机操作
5.3.1 高速CCD摄像机面板
5.3.2 高速CCD摄像机记录模式
5.3.3 图像采集、回放与下载
5.4 高速摄像分析软件BLASTER’S MAS
5.4.1 BLASTER’S MAS 的功能
5.4.2 BLASTER’S MAS 的图形用户界面
5.5 利用BLASTER’S MAS 分析投种过程
5.5.1 种子的吸附姿态
5.5.2 种子的下落轨迹
5.5.3 种子下落时的运动分析
5.6 影响种子吸附姿态的因素
5.7 充种过程分析
5.7.1 气吸式排种器充种机理
5.7.2 充种区的高速摄像分析
5.7.3 种子的吸附过程分析
5.8 清种过程分析
5.9 本章小结
第6章 新型双盘气吸式排种器研究
6.1 引言
6.2 单盘双排孔排种性能试验
6.3 新型双盘气吸式排种器
6.3.1 新型双盘气吸式排种器设计
6.3.2 新型双盘气吸式排种器的性能试验
6.4 本章小结
第7章 结论与展望
参考文献
攻博期间发表的学术论文及其他成果
致谢
摘要
ABSTRACT
发布时间: 2006-01-17
参考文献
- [1].内充气吹式玉米精量排种器仿真优化与试验研究[D]. 韩丹丹.中国农业大学2018
- [2].盘室同步气吸式精量排种器设计研究[D]. 颜丙新.中国农业大学2018
- [3].气吸机械复合式大豆高速精密排种器研究[D]. 陈玉龙.吉林大学2018
- [4].中央集排气送式精量排种器设计与试验研究[D]. 祁兵.中国农业大学2014
- [5].气压组合孔式玉米精量排种器设计与试验研究[D]. 史嵩.中国农业大学2015
- [6].Design and Test of a Pneumatic Precision Metering Device for Wheat[D]. Yasir Hassan Satti Mohammed.华中农业大学2011
- [7].气力式油菜精量排种器结构解析与排种过程仿真研究[D]. 余佳佳.华中农业大学2013
- [8].气力滚筒式水稻精量排种器的研究[D]. 张顺.华中农业大学2015
- [9].双列交错勺带式马铃薯精量排种器的设计与试验研究[D]. 王希英.东北农业大学2016
- [10].气力式水稻芽种精量穴直播排种器设计与试验研究[D]. 翟建波.华中农业大学2015
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Abstract:ben wen yi qi xi shi pai chong qi wei yan jiu dui xiang ,tan tao le zhuai su 、zhen kong du 、xi kong kong shu ji kong jing dui pai chong xing neng de ying xiang ,cai yong jun yun she ji ji shu 、ji suan liu ti li xue ruan jian FLUENThe gao su she xiang ji shu quan mian fen xi le qi xi shi pai chong qi de gong zuo guo cheng ,bing cai yong mo ni fang zhen he shi yan yan jiu xiang jie ge de fang fa ,tan suo le qi xi shi pai chong qi de li lun 。lun wen zhu yao gong zuo nei rong :zeng shu le shui dao chong zhi ji xie de yan jiu jin zhan ,gai gua le guo nei wai jing mi bo chong ji shu ji qi xi shi pai chong qi ji shu de yan jiu xian zhuang 。jin hang le shui dao ya chong de wu liao te xing yan jiu 。zai dui qi xi shi pai chong qi de chong chong ou he xie chong ou jin hang dong li xue fen xi de ji chu shang ,cai yong jun yun she ji fang fa dui yan zhi de qi xi shi pai chong qi jin hang le shui dao ya chong pai chong xing neng shi yan he can shu you hua yan jiu ;jian li le shui dao ya chong xi kong kong jing he pai chong pan shang liang xi kong zhi jian ju li de jing yan gong shi ,fa zhan le qi xi shi pai chong qi de she ji li lun 。shou ci li yong ji suan liu ti li xue ruan jian FLUENTdui qi shi zheng ti liu chang jin hang le mo ni ,fen xi le ying xiang liu chang de yin su ,mo ni fen xi le chong zi xi fu guo cheng de yun dong gui ji he yun dong su du 。ying yong gao su she xiang ji shu dui qi xi shi pai chong qi de gong zuo guo cheng jin hang le quan mian yan jiu ,fen xi le pai chong jun yun xing yu chong zi zi tai de guan ji ji ying xiang chong zi zi tai de yin su ,tan tao le chong chong ji li bing dui qing chong guo cheng jin hang le fen xi , fa xian le shui dao ya chong zai qi xi shi pai chong pan shang de 3 chong zi tai ;zheng shi le chong zi chong tian zai biao ceng jin hang ;fen xi le chong zi zai tou chong hou chan sheng li ju wu cha de zhu yao yin su ;fa xian le pai chong pan de ji xian xian su du ke di gao 40%。zui hou ,yan zhi le xin xing shuang pan qi xi pai chong qi ,ji jing bo xing neng zhi biao man zu shui dao ya chong de nong yi yao qiu 。ben wen de yan jiu wei jin yi bu kai fa shui dao ya chong chong zhi he ji ta zuo wu de jing mi bo chong ji dian ding le ji chu 。