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1650 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(P<0.01),N和N×G对空载风速影响显著(P<0.05).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.
农业机械 优化 收获 CFD 甘蔗 含杂率