基于Fluent的风筛式清选室气流场的仿真

余波　王强　王霜

摘要：丘陵山区适用的小型半喂入联合收割机结构紧凑，对清选效率的要求高，而气流场对于风筛式清选装置清选性能有重要影响，因此研究整个清选室的气流场分布规律，有利于进一步提高收割机的清选效率。为获得清选室气流分布规律，采用正交试验方法进行设计。针对4LBZ-105型半喂入联合收割机风筛式清选室的特点，运用Creo软件建立了清选室型腔计算域模型，利用ICEM CFD软件进行了网格划分，通过Fluent软件对离心风机风速、吸引风机风速、离心风机倾角、百叶窗筛夹角4个参数变化时的清选室气流场进行了三维数值仿真。根据仿真试验结果，分析这4个参数对气流场的影响规律，得到杂质有效分离的参数：离心风机风速为12m/s，吸引风机风速为6m/s，离心风机倾角为25°，百叶窗筛夹角为40°。

关键词：气流场；风筛式清选室；数值仿真；联合收割机；Fluent；湍流模型

中图分类号： S226.5 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2016）07-0358-03

气流和筛子相配合的清选方式有较高的清选效率，在联合收割机中被广泛应用。风筛式清选装置由风扇、筛子组成，筛子由杆件支撑或悬吊作往复运动，风扇多为吹出型。谷粒混合物由于筛子振动被送至筛子前端，轻杂靠气流场作用被吹走，大杂由尾筛排除，谷粒通过筛孔流入螺旋推运器（搅龙）进入粮仓[1]。清选室的气流分布对整个清选过程有着重要影响，研究清选室的气流场分布规律可以优化清选结构、提升清选效率[2-4]。近年来，计算流体力学（computational fluid dynamics，CFD）软件被运用于农机设备的流场研究[5-7]，其可行性得到了国内外学者的认可。……