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在谷物清选过程中，振动筛上方气流场分布影响物料筛分效果，但不同振动强度下的定量研究较少。研究人员对典型清选筛进行实验，发现不同筛型在不同振动参数下有不同气流分布特性。这为设计满足需求的清选筛提供理论依据。
在农业生产的大舞台上，谷物清选就像是一场精细的 “分拣游戏”，把夹杂着杂质的谷物变成纯净可用的原料，这一过程对于粮食加工、饲料生产等行业至关重要。风筛清选系统作为谷物清选的得力助手，通过振动筛与气流的协作，依据谷物和杂质不同的漂浮速度进行分离。然而，在这个过程中，振动筛上方的气流场分布就像一个神秘的 “幕后操控者”，它直接影响着农业物料在筛面上的分布以及清选的最终效果。
过去，科研人员为了优化气流场分布做了不少努力。有的利用计算流体动力学（CFD）分析横流风扇开口宽度对气流均匀性的影响；有的通过量化不同风道的等效阻力来增强气流场强度；还有的优化离心风扇结构参数，减少风道内涡流，提升气流均匀性。这些研究从风扇的角度，在宏观上改善了气流分布。但问题也随之而来，农业物料和筛分方法多种多样，仅仅依靠优化风扇出口气流分布，并不能满足不同筛面区域对气流的特定需求。而且，筛子自身的结构特点也会对气流产生重要影响。一些研究关注到了筛子结构的作用，比如研究矩形开口结构参数对气流排放系数的影响、折叠筛网对气流速度的影响等。不过，这些研究大多是在静态或恒定振动条件下进行的，而在实际的谷物收获作业中，清选筛的振动强度会根据不同的工作条件不断调整，这种调整会改变筛子的运动速度，进而影响筛面上方的气流垂直速度。此外，谷筛、编织筛和圆孔冲孔筛在农业物料清选中应用广泛，新的筛网设计也大多基于这些传统筛型。所以，研究不同振动强度下这些筛面上的气流场分布就显得尤为重要，它能为新型筛网设计提供关键的理论支持。
在这样的背景下，来自国内的研究人员针对这一问题展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Biosystems Engineering》上，为谷物清选领域带来了新的曙光。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：选择谷筛、圆孔冲孔筛和编织筛这三种具有不同结构特征的筛子进行实验研究。在实验过程中，利用 S 型皮托管风速传感器在预先设定的实验点对气流的垂直速度进行测量。之后，将收集到的数据进行可视化处理，以此来描绘不同振动参数下每种筛子的气流垂直速度分布情况 。
下面来看具体的研究结果：
- 不同振动频率下的垂直速度分布：研究人员对三种筛子在不同振动频率下的气流垂直速度分布进行了实验研究。他们把实验平面划分成 121 个实验点，在每个点收集 100 个数据，通过计算每个实验点的平均值来评估该位置气流垂直速度的大小，再根据这些平均值生成热图（此处虽未提及热图具体呈现结果，但基于研究流程推测是为了更直观展示分布）。
- 不同筛型在不同振动参数下的气流分布特性：研究发现，谷筛在振动频率方面展现出较好的导流和横向分布性能；圆孔冲孔筛在振动幅值方面，纵向分布性能和整体分布均匀性表现更优；编织筛在不同振动频率下，气流垂直速度随时间波动范围的变化幅度最小，仅为 0.13 m s?1 。
研究结论部分指出，该研究运用多指标评价方法，对三种特征结构筛面上的气流分布进行了定量分析，涵盖了导流性能、空间分布、时间稳定性、整体分布均匀性以及垂直气流速度的综合性能等方面，明确了不同振动强度下这些筛子的分布特征。
这项研究意义重大。它让人们对不同筛型的气流场分布有了更深入的理解，为设计能够满足谷物清选多样化气流需求的清选筛提供了宝贵的理论基础。通过这些研究成果，在未来的农业生产中，可以进一步优化清选设备，提高谷物清选的效率和质量，减少杂质对后续加工的影响，从而推动整个农业产业链的发展。它就像一把钥匙，为解决谷物清选过程中的气流分布难题打开了新的大门，让农业生产在精细化、高效化的道路上又迈出了坚实的一步。
