甘蔗收割机排杂风机叶轮结构参数优化与试验

来源：农业工程学报杂志2021年第12期北京时间：

作者：邢浩男,马少春,莫建霖,曾伯胜,梁文鹏,李伟庆,王风磊,白静,丁征亮,

摘要：切断式甘蔗收割机排杂风机的作业质量对甘蔗的含杂率有重要影响。为提高排杂风机叶轮的性能，该研究首先针对排杂风机建立了计算流体力学模型，以叶片安装角(β)、叶片数(N)、间隙占比(G)为因素，以风机转速为1 650 r/min时的空载风速为指标，设计了三因素三水平的Box-Behnken仿真试验，并对叶轮参数进行优化。结果表明：在叶片数为3～5、安装角为20°～30°、间隙占比为55%～70%的范围内，G、G2、N2、G、N2×G对风机的空载风速影响极显著（P0.01），N和N×G对空载风速影响显著（P0.05）。优化得到叶轮最佳结构参数为：叶片数为4、安装角为30°、间隙占比为55%。风速仿真值与测量值的最大误差为5.24%，平均误差为4.29%，仿真结果具有较高的准确性。以优化参数进行的田间试验结果表明，收获长势差的甘蔗时含杂率最多降低2.4个百分点，损失率最多上升0.85个百分点。本研究提高了风机在复杂田间情况下的排杂性能。

关键词：农业机械, 优化, 收获, CFD, 甘蔗, 含杂率