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滑刀开沟-气力引射式液肥雾化侧深施肥装置设计与试验

文献类型： 中文期刊

作者： 杨秀丽;陈彬;邢航;甄文斌;齐龙

作者机构：

关键词： 农业机械;雾化;液肥;施肥器;开沟器;水田;EDEM

期刊名称：农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2023 年

页码：

收录情况： EI（2023版） ; ; 北大核心（2020版） ; ; CSCD（2023-2024年度） ; ; 科技核心（2023版） ; ; 农林核心（2020版）

摘要： 为提高肥料利用率，降低肥料对水田的污染，该研究结合侧深施肥技术与液肥优点，研制一种水田滑刀开沟-气力引射式液肥雾化侧深施肥装置。该装置采用滑刀式开沟器开沟，利用气力引射式雾化施肥器雾化和引射液肥，将液肥侧深施于水稻根区附近土壤。设计了气液同轴气力引射式雾化施肥器内腔结构，以喉嘴距、混合室（喉部）直径、气体压力为因素进行全因子土槽试验，分析各因素对排肥量（液肥质量流率）和耗气量（气体流量）的影响。结果表明，影响液肥质量流率的主次因素顺序为混合室（喉部）直径、气体压力、喉嘴距；影响气体流量的主次因素顺序为气体压力、喉嘴距、混合室（喉部）直径。采用EDEM离散元仿真软件进行仿真优化，利用加权评分法综合评判仿真试验结果，结果表明，在不同工作速度下，滑切角为32.5°、刃口角为45°时，滑刀式开沟器可获得较优的工作性能。开展土槽试验验证仿真结果，滑刀式开沟器入土深度为30 mm、前进速度为1.2 m/s时，牵引阻力实测值为8.5 N，仿真结果为6.9 N，相对误差为18%，土壤扰动面积仿真结果为1 965.6 cm~2；入土深度为50 mm、前进速度为0.6 m/s时，牵引阻力实测值为14.4 N，仿真结果为12.2 N，相对误差为15%，土壤扰动面积仿真结果为2 137.2 cm~2。土槽性能试验结果表明，该装置在入土深度为30 mm，前进速度为1.2 m/s时，排肥量标准差为0.2427 g/s，与最大排肥量的相对误差为1.42%，施肥深度与入土深度的相对误差为4.4%；在入土深度为50 mm，前进速度为0.6 m/s时，排肥量标准差为0.479 6 g/s，与最大排肥量的相对误差为2.13%，施肥深度与入土深度的相对误差为2.1%。研究结果可为水田液肥侧深施技术的应用提供参考。

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