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直播水稻成行喷播技术研究

作　者: 袁成宇
导　师: 许绮川
学　校: 华中农业大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 水稻芽种播量一致性喷种均匀性损失率气固两相流
分类号: S511.042
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

本课题在广泛搜集国内外有关水稻直播技术的基础上,结合我国水稻直播技术发展现状以及对南方山区农机化的迫切要求,创造性地提出了一种简单又实用的新型水稻直播技术一直播稻成行喷播技术。本技术是依托F18-弥雾喷粉机为原型的一种尝试性改进,借助弥雾喷粉机的动力系统,设计改进了结构紧凑的种子箱、喷管喷嘴和流量控制阀等关键部分。本课题在理论分析方面充分利用了管道种子气力输送的有关知识,对喷播过程中的种子进行详细地受力分析和运动分析,包括单个种子的受力情况和种子群的运动情况,分别建立了单粒种子的运动轨迹方程和种子群的运动轨迹方程,同时试验测量了种子和气流的喷播速度。对种子的生物特性及力学性质也进行了试验研究。通过试验确定了有关因素对喷播效果的影响程度,首先对单因素进行试验分析,确定有关因素对喷播效果影响的显著性,同时进行了多因素试验的方差分析与二次回归方程的建立。课题比较成功的解决了喷播过程中播量稳定性、各行播量一致性和喷种均匀性问题,同时通过试验初步确定了适应本项技术作业的种子最大芽长和对不同芽长作业时所引起的种子损失率。试验结果表明:不管哪种物料,装置喷种均匀性都基本符合农艺要求;当喷播干稻种时,装置播量稳定性和各行播量一致性都符合要求;当湿种芽长为3mm左右,油门低档三级或中档一级时,可认为装置的喷播效果处于芽种最佳状态;当芽长超过5mm和油门处于中档二级以上时,此时播量稳定性较差,同时芽种损伤率高达60%以上,但各行播量一致性与喷种均匀性仍能基本满足农艺要求。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
第一部分综述  7-11
  1．1 研究的目的与意义  7-8
    1．1．1 问题的提出  7
    1．1．2 水稻成行喷播技术及其研究价值  7-8
  1．2 国内外研究动态  8-9
  1．3 研究的内容与技术路线  9-11
第二部分种子管道喷播机理  11-27
  2．1 成行喷播技术的基本原理  11
  2．2 成行喷播过程的几点假设  11
  2．3 气体-颗粒系统的流态  11-12
  2．4 输送过程气流压降分析  12
  2．5 气相速度分布  12-13
  2．6 输料管中单粒种子受力分析  13-17
    2．6．1 单粒种子的阻力分析(F_d)  13-15
    2．6．2 单粒种子视质量力(F_m)  15-16
    2．6．3 巴西特加速度力(F_b)  16
    2．6．4 压强梯度力(F_p)  16
    2．6．5 速度梯度力  16-17
  2．7 单粒种子运动模型的建立  17-19
  2．8 种子重力沉降与种子悬浮速度  19-21
    2．8．1 种子的重力沉降  19-20
    2．8．2 种子的悬浮速度  20-21
  2．9 气流管中种子群运动方程  21-25
    2．9．1 种子群受力分析  21-23
    2．9．2 种子群运动方程  23-25
  2．10 管道中种子群最大速度的确定  25-27
第三部分稻种的生物特性及力学性质  27-30
  3．1 种子播种特性  27
  3．2 休止角的测定  27-28
  3．3 滑动摩擦角的测定  28
  3．4 种子当量半径(r_p)的测定  28-29
  3．5 内摩擦角  29
  3．6 种粒在漏斗中的流动  29-30
第四部分试验装置构建与试验方案  30-34
  4．1 试验材料与仪器  30
  4．2 试验装置组成  30
  4．3 种子箱改进设计  30-31
  4．4 流量控制阀的改进  31-32
  4．5 喷管喷嘴设计  32
  4．6 试验方案设计  32-33
  4．7 试验工艺流程  33-34
第五部分装置性能试验及数据分析  34-51
  5．1 评价指标确定  34-35
    5．1．1 喷播量稳定性  34
    5．1．2 各行播量一致性  34
    5．1．3 单管喷种均匀性  34
    5．1．4 芽种损失率  34-35
  5．2 试验目的  35
  5．3 管道输送过程的速度测量  35-37
    5．3．1 主管气体速度的测定  35-36
    5．3．2 喷嘴口气流速度与种子速度的确定  36-37
  5．4 播量稳定性的试验分析  37-38
    5．4．1 不同物料的播量稳定性  37-38
    5．4．2 油门档大小与播量稳定性的关系  38
  5．5 试验因素与各行播量一致性的关系  38-40
    5．5．1 油门档与各行播量一致性的关系  38
    5．5．2 喷管角度与各行播量一致性的关系  38
    5．5．3 流量大小与各行播量一致性的关系  38-40
  5．6 单管喷种均匀性的试验分析  40-41
  5．7 试验因素与芽种损失率的关系  41-43
    5．7．1 油门与芽种损失率的关系  41-42
    5．7．2 芽长与芽种损失率的关系  42-43
  5．8 多因素试验  43-48
    5．8．1 平均损失率  44
    5．8．2 多因素试验方差分析与二元线性回归  44-48
  5．9 因素各水平相互影响分析  48-51
    5．9．1 油门各水平间的影响分析  48
    5．9．2 芽长各水平的影响分析  48-51
第六部分结论与建议  51-53
  6．1 主要结论  51-52
  6．2 进一步研究的建议  52-53
参考文献  53-56
附表  56-60
致谢  60

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