Теоретичні дослідження руху рідини в ємності гідропневматичного висівного апарата
Анотація
У відомих гідравлічних висівних апаратах процес формування псевдозрідженого шару забезпечується механічним способом, відбувається перемішування досить значних об’ємів рідини з насінням, що зумовлює підвищення енергозатрат на привод змішувального пристрою. Контакт насіння з робочими елементами мішалок викликає травмування пророщеного насіння. Будова координатного гідропневматичного апарата дає можливість усунути зазначені недоліки застосуванням гідравлічного способу формування псевдозрідженого шару заданої концентрації насіння. В результаті проведених досліджень побудовано математичну модель руху рідини в ємності гідропневматичного висівного апарата з використанням програмного пакету STARCCM+, який реалізовано методом кінцевих елементів. При цьому використовувалися адаптивні регулярні розрахункові сітки з перемінним розміром комірки. В якості моделі вибрано генератор призматичного шару сітки, генератор багатогранних осередків і генератор поверхневої сітки. На першому етапі чисельного експерименту було визначено векторне поле швидкостей рідини при різному розташуванні вихідного отвору ємності гідропневматичного висівного апарата . Другий етап чисельного моделювання було проведено за повним факторним дослідом із загальною кількістю дослідів – 32 = 9. В результаті моделювання було отримано розподіл швидкостей рідини в забірній камері в залежності від кута між поверхнями забірної камери і швидкості на її вході. Аналіз отриманих досліджень доводить, що із поступовим розширенням забірної камери ближче до границі виникає від’ємне значення проекції швидкості на вертикальну вісь – це свідчить про наявність турбулентної течії пов’язаної з опором рідини, що створюють стінки забірної камери. За умови незначного відхилення щільності насіння і робочої рідини можна припустити, що насіння в псевдозрідженому шарі буде рухатися за лініями току рідини – підніматися з центру і опускатися по обмежуючих поверхнях камери. Проведені дослідження на лабораторній установці гідропневматичного висівного апарата доводять адекватність отриманої математичної моделі руху рідини.
