马清亮，王维新，刘克毅，叶伟，瞿端阳

（石河子大学机械电气工程学院，石河子832003）

软摘锭采棉机采摘头三维流场的数值模拟及试验研究

马清亮，王维新，刘克毅，叶伟，瞿端阳

（石河子大学机械电气工程学院，石河子832003）

针对统收式采棉机采摘头内物料在气力输送过程中造成的堵塞问题，需研究物料在分离过程中受到流体在不同风速、滚筒转速等影响因素下的运动规律。本文利用流体力学软件Fluent对4MBR－2型统收式软摘锭采棉机采摘头的内部流场进行三维模拟，分析了采摘头内部在不同风速及滚筒转速下的流场特性，并对计算得出的风速与试验测得的数值进行对比，结果表明二者的最大相对误差小于7%，同时得出了风速在20m／s和25m／s时采摘头内流场的速度分布和压力分布。模拟分析表明，入口风速在20m／s时，在出料口附近有明显的湍流成型，是造成物料堵塞的主要原因。

采棉机；采摘头；三维流场；数值模拟

新疆作为优质棉的主产区，随着种植面积的增加以及劳动力的短缺，采用采棉机采收不仅可以提高采收效率，而且可以降低采收成本。2011年初，新疆兵团提出要用5年左右时间全面实现采棉机械化，计划2011年种植机采棉23.3万hm2，约占棉花播种总面积的一半［1］。然而目前新疆采棉机主要依赖于进口，其中最具有代表性的是美国DEERER／CASE的水平摘锭采棉机，其优点是工作效率高，稳定性能好。该机的水平摘锭结构复杂，虽然对此已经有一定的研究［2］，但是由于其购置和使用费高，维修不方便，实现全面推广仍有一定的难度，因此，在当前形式下大力发展本土采棉机，不仅可以作为现行采棉机种类的一种补充，而且在自主研制过程中也具有了极大的潜力和动力。……