《表2 物料的力学特性：间作模式下小麦联合收获机清选装置CFD-DEM气固耦合仿真与试验验证》

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《间作模式下小麦联合收获机清选装置CFD-DEM气固耦合仿真与试验验证》

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在SolidWorks中建立分离筒的三维模型，导入workbench完成网格划分。气相流进口设置为inlet，速度方向设置为分离筒切线方向；气流出口为排杂口，设置为outlet 1，出粮口设置为outlet 2，并且均设置出口压力。根据田间试验过程分析，进入分离筒的谷物混合物的主要成分为籽粒、短茎秆和颖壳，落入集粮斗中的谷物混合物主要以短茎秆为主，故而影响清洁率的主要因素是短茎秆。为了提高耦合的效率、减少计算量，本文以籽粒与短茎秆为研究对象建立三维颗粒模型。小麦籽粒模型根据甘肃农业大学绿洲农业科研试验教学基地提供的永良4号建立，随机选取200粒无虫害、饱满、无损伤的永良4号籽粒，利用游标卡尺对籽粒三轴进行测定，计算平均值获得小麦的几何尺寸（长为7.20mm、高为3.31 mm、宽为3.01 mm）。小麦籽粒外表光滑，简化为具有同体性质的、均匀的线弹性材料，形状为椭球型，在EDEM中利用圆形颗粒对其填充建立三维模型[11]。同样选择200个短茎秆进行测量，计算平均值获得几何尺寸（长为22.02 mm、内径为2.00 mm、外径为3.00 mm），由于EDEM中建立颗粒模型只能利用颗粒填充的方式，故将其等效成实心柱体，建立的小麦籽粒及短茎秆离散元模型如图3所示。小麦籽粒、短茎秆及分离筒材料的力学特性如表2所示[5]。