【摘要】：船式拖拉機是國內(nèi)特有的農(nóng)業(yè)機械裝備,其“浮滑式”的工作方式使船體能夠浮在泥層表面,對土壤層的破壞小,適用于我國南方水田地區(qū)。船式拖拉機在水田中行駛與泥漿之間產(chǎn)生互相作用的滑行阻力,減小滑行阻力能提升船式拖拉機工作效率。因此,本文從船式拖拉機船殼結(jié)構(gòu)的減阻優(yōu)化設計展開研究。國內(nèi)的學者在船式拖拉機減阻研究中,主要探索在光滑船殼的阻力特性,對于非光滑表面船殼減阻性能的研究相對缺乏。本文結(jié)合非光滑表面減阻結(jié)構(gòu),將其合理應用在船式拖拉機船殼上,對多種不同結(jié)構(gòu)下非光滑表面船殼的減阻性能展開研究。首先選取現(xiàn)有的船式拖拉機為研究對象,建立三維模型和數(shù)值仿真計算模型,根據(jù)邊界層理論選取不同非光滑表面結(jié)構(gòu)船殼。選取泥漿流變參數(shù)后,對每種船殼建立流域模型之后劃分整體網(wǎng)格和邊界定義,進行計算流體動力學仿真計算。然后在選取非光滑表面結(jié)構(gòu)時,根據(jù)仿生學原理,設計不同形狀、尺寸、排布的非光滑表面結(jié)構(gòu)船殼,計算得到較優(yōu)的減阻結(jié)構(gòu)和較優(yōu)減阻性能船殼,把較優(yōu)的非光滑表面減阻結(jié)構(gòu)排布在較優(yōu)減阻性能的船殼底部,使船式拖拉機工作的減阻效果更好。從速度云圖和壓力云圖兩個方面討論減阻的機理,再通過試驗驗證數(shù)值仿真計算結(jié)果的有效性。最后設計了加擋條型船殼和雙船底型船殼,將凹坑結(jié)構(gòu)以矩形排列的方式布置在兩種新型船殼底部,找到一種最優(yōu)減阻效果船殼為非光滑表面結(jié)構(gòu)擋條型船殼。研究發(fā)現(xiàn)非光滑表面結(jié)構(gòu)中,直徑為18mm,深度為11mm圓形凹坑結(jié)構(gòu)的減阻效果較好,把這種結(jié)構(gòu)矩形排布在擋條型船殼上,減阻率達到了12.5%。本文對新型船式拖拉機船殼的研究,能夠減小行駛中的阻力,對船式拖拉機工作效率的提升具有重要意義。
【圖文】：

拉機從研究發(fā)展到現(xiàn)在，一直在進步，國內(nèi)外的學者不斷各個方面都做出了大量的研究。船式拖拉機是由中國自主究較少。船式拖拉機的發(fā)展開始于新中國成立之后，船式拖拉機的發(fā)“機耕船”的問世開始，湖北省洪湖縣農(nóng)機局研制的第一臺得國家發(fā)明三等獎，如圖 1-1 所示，開啟我國對船式拖拉機北等南方多個省開始圍繞船式拖拉機技術進行研究，眾多農(nóng)拉機的發(fā)展做出了巨大的貢獻，使中國的水田機械化事業(yè)之后的幾十年，由于我國對于農(nóng)業(yè)農(nóng)村的重視，對農(nóng)民種田進行補貼優(yōu)惠的政策大大的促進了農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展，越者投入到農(nóng)機裝備的研究中，這些年農(nóng)機的實用性，靈活高，涌現(xiàn)了一大批拖拉機企業(yè)。

圖 1-2 荷葉表面超疏水示意圖面減阻的研究現(xiàn)狀學的快速發(fā)展，讓世界各國學者對其進察了許多魚類的皮膚，發(fā)現(xiàn)魚類的皮膚力，如圖 1-3 所示。其中在 1960 年，K定層流的功能，，隨著魚游動，通過其表流由光滑變?yōu)橐?guī)律的非光滑形態(tài)，并能達研究中心的 Walsh 等[34-35]人率先研究了飛機的機身上，實驗結(jié)果表明：飛機的ang-Joon Lee 開展了風洞實驗，得到雷諾律。Samni[36]通過數(shù)值分析法發(fā)現(xiàn)了非光間距的調(diào)整可以改變壓力狀態(tài)從而使流
【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S219

【參考文獻】

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本文編號：2659875