花生捡拾收获机降尘草箱设计与气尘运动特性仿真

作者：张策; 刘源; 王万章; 陈劲帆; 何勋; 周培林; 邵龙^*

来源：河南农业大学学报, 2023, 1-13.

DOI：10.16445/j.cnki.1000-2340.20230926.001

• 花生捡拾收获机
• 降尘草箱
• 气尘运动
• 总悬浮物颗粒
• 分离效率

【目的】探寻加装降尘装置减少花生捡拾收获作业中扬尘污染的可行性。【方法】通过土壤颗粒分布计算，结合中联收获4HJL-6型自走式花生捡拾收获机上可用空间，设计了滤筒式和旋风式2种降尘草箱。基于计算流体力学(computational fluid dynamics，CFD)，采用离散相模型(Discrete phase model，DPM)对降尘草箱内部气尘运动特性进行了仿真分析和对比，以压力损失和颗粒停留时间为评价指标，对比分析降尘草箱的除尘性能，探寻最佳降尘效果。结合田间作业试验，用无人机实时监测扬尘颗粒分布情况来验证分析结果。【结果】在仿真模拟过程中，总悬浮物颗粒（total suspended particulate，TSP）平均粒径设定为65 μm时，滤筒式降尘草箱中颗粒物平均停留时间为2.89 s，压力损失703 Pa；旋风除尘式降尘草箱颗粒物平均停留时间为1.74 s，压力损失为358 Pa；当悬浮颗粒的粒径大于40 μm时，方型旋风除尘器的分离效率可达100%。在无人机扬尘监测中，装载滤筒式降尘草箱后TSP监测平均值下降75.8%。【结论】2种降尘草箱均达到了预期降尘效果，滤筒式降尘草箱优于旋风式降尘草箱，其应用经济性较好，空间比例较大。

• 单位
  河南农业大学; 机电工程学院