气吸式黄精种子精密排种器设计与仿真

来源：中国农机化学报杂志2024年第12期北京时间：

作者：郑嘉鑫, 郭海宇, 胡池, 周国栋, 方鹏程, 杨文彩

单位：(1. 云南农业大学机电工程学院，昆明市，650201；2. 云南省高校高原特色现代农业装备工程研究中心，昆明市，650201)

摘要：人工播种黄精种子的效率低、成本高，现有黄精播种机多采用机械式排种器，存在卡种现象明显、种子损伤率高等问题。针对这些问题，设计一款对不同尺寸黄精种子通用性强，且满足其密植农艺要求的气吸式精密排种器。对黄精种子的种植技术及物理特性进行分析，得到黄精种子是千粒重为35.60 g、球形度为89.95%、等效粒径为3.57 mm的中小粒径种子；对排种器整体结构及工作原理进行阐述，并将排种器工作过程分为3个区域：充种区、携种区、投种区；根据黄精种子农艺要求，对排种器主要部件进行形状结构和尺寸参数设计。利用离散元法（DEM）分析黄精种子充种过程，求解无负压状态下种子运动规律；利用计算流体力学法（CFD）分析排种器内部流场，求解负压室流场压力及流速情况；利用EDEM-FLUENT耦合分析排种器排种性能，求解负压状态下种子运动规律并分析排种器充种性能、携种性能以及投种性能。仿真结果表明：当排种盘转速为30 r/min、气压管负压为3.5 kPa时，设计的排种器排种合格率为90.5%，重播率为6%，漏播率为3.5%，排种性能良好。

关键词：黄精,气吸式排种器,离散元法,流体力学法,EDEM-FLUENT耦合

基金资助：国家自然科学基金（31260425）；云南省重大科技专项（202102AE090042—06—04）；云南省重大科技专项（202102AA310048）