杂交水稻花粉收集装置气力输送系统仿真优化

• Published in: 中国农业科技导报 Vol. 25; no. 4; pp. 110 - 122
• Main Authors: 肖芬芳, 张从合, 王慧, 叶亚峰, 张道林, 汪和廷, 李波, 吴跃进, 刘斌美
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国科学技术大学,合肥 230036%安徽荃银高科种业股份有限公司,合肥 230088%中国科学院合肥物质科学研究院,合肥 230031 2023; 中国科学院合肥物质科学研究院,合肥 230031
• Subjects: 响应面优化; 花粉; 杂交水稻; CFD-DPM
• ISSN: 1008-0864
• DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0048

S233.71; 为解决杂交水稻父、母本分田种植下父本花粉机械化高效收集的问题,对杂交水稻花粉收集装置的关键部件气力输送系统进行了仿真优化研究.首先对系统建立了流体力学模型,进一步利用CFD-DPM(computational fluid dynamics-discrete phase model)结合响应面法以进粉管内径、吸粉口长度、吸粉口宽度为因素,系统内气流均匀性及全压差为指标,优化系统结构参数并加以验证.结果表明,进粉管内径、吸粉口长度、吸粉口宽度及内径和长度的交互作用、长度与宽度的交互作用对气力输送系统内气流均匀性及全压差影响显著;两指标均随内径的增加而增加,吸粉均匀性随长度和宽度的增加先增加后减小,全压差随长度和宽度的增加而增加.气力输送系统较优的参数组合为内径200.00 mm、长度564.40 mm、宽度192.48 mm,对优化后结构进行仿真,得到气流速度变异速度和全压差分别为16.03％、238.37 Pa,与预测结果的相对误差分别为4.91％、3.39％,较初始结构下两指标分别减少了56.29％、31.57％,说明优化效果明显.研究结果提供了杂交水稻花粉收集装置气力输送系统快速优化设计的方法,可为装置气力输送系统的优化设计提供参考.