基于流固耦合仿真水稻种子建立与参数标定

作者：牟家宏; 杨发展^*; 杨云鹏; 王黎阳; 李建东; 杨薇

来源：农机化研究, 2022, 44(07): 14-20.

DOI：10.13427/j.cnki.njyi.2022.07.003

• 流固耦合
• 离散元建模
• 回归方程
• 离散元参数标定
• 水稻种子

水稻种子自身的物理和力学特性对其在气流输运中的姿态和运行轨迹影响较大,分析气流输运中的流固耦合特征对后续研究并调控精量播种意义重大。然而,由于水稻种子在CFD-DEM流固耦合仿真中对其离散元颗粒模型有特殊的要求,直接使用简单的离散元模型所标定出的参数进行流固耦合分析,无法获得真实可信的仿真结果。为此,提出了一种可满足流固耦合模型仿真要求的水稻种子离散元建模方法,通过仿真试验与现场测试试验相结合的方法,将建模好的种子在EDEM软件中进行离散元参数的标定,通过建立二次线性回归方程完成水稻种子离散元参数标定。试验结果表明:水稻种子颗粒间静摩擦因数为0.40、滚动摩擦因数为0.02,水稻种子与铝合金板材间静摩擦因数为0.51。标定的离散元参数所形成的自然休止角误差为1.4%,仿真实验结果与测试实验结果基本一致,证明该方法可信可行,可为后续水稻种子的DEM-CFD耦合仿真及排种与播种试验研究等提供重要参考。

• 单位
  中机美诺科技股份有限公司; 青岛理工大学