邹 翌， 郝向泽， 何瑞银

(南京农业大学 工学院，江苏 南京 210031)

基于EDEM-Fluent耦合的气流分配式排种器数 值 模 拟 与 试 验

邹 翌， 郝向泽， 何瑞银

(南京农业大学 工学院，江苏 南京 210031)

【目的】解决水稻机械直播速度慢、效率低的问题。【方法】采用气流分配式排种器进行水稻直播，优化设计一种由R可调节的喇叭口式内腔与α可变的分流密封盖组成的α-R式气流分配式排种器，利用EDEM-Fluent耦合模块，对气流分配排种过程进行数值模拟；并进行排种性能台架验证试验。【结果】仿真结果显示，α-R组合式分配器中水稻颗粒最高运动速度为5.416m·s-1，且旋涡滞种区域面积也低于传统结构，水稻颗粒在分配器中排出顺畅；R=180 mm、α=20°时，排种均匀性变异系数为24.56%，各行一致性变异系数为3.79%，总排量稳定性变异系数为1.23%，3项指标均为最优。采用3D打印的分配器进行台架试验，结果显示该排种器排种均匀性变异系数为29.17%～30.86%，各行一致性变异系数为4.13%～4.33%，总排量稳定性变异系数为1.4%～1.7%，满足水稻机械直播要求。【结论】多次试验结果稳定，与仿真结果较为接近，说明本次设计的气流分配式排种器满足要求，也表明利用EDEM-Fluent耦合模拟的正确性与可行性。

气流分配； 排种器； 水稻；EDEM-Fluent； 模拟

我国水稻种植面积约占世界的20%，总产量占世界的34%，随着社会经济发展，劳动力成本的提高与水资源的缺乏，水稻直播越来越受到关注[1-3]。我国现有水稻以机械直播为主，作业速度一般为4～5 km·h-1，国外气力式播种机作业速度普遍为8～15 km·h-1。气流分配式播种具有工作效率高、节约成本、伤种率低、通用性强等特点，符合目前水稻直播机高速、宽幅作业的发展趋势[4-6]。……