气动深松是基于气压劈裂原理,向耕地犁底层中注入高压气体,使犁底层土壤内部形成裂隙从而达到深松效果的一种深松方式。为此,基于气压劈裂机理,对气动深松原理进行分析,并建立了气动深松裂隙扩展模型,包括高压气体渗漏模型、土壤位移模型及气体压力分布模型。分析表明:气动深松方式可以达到深松效果是张拉抬升机理和剪切压缩机理共同作用的结果;当土壤抗剪强度较大且初始主应力较小时,气动深松主要由张拉抬升机理控制,当土壤抗剪强度较小且初始主应力较大时,气动深松主要由剪切压缩机理控制;通过气动深松裂隙扩展模型可以确定气动深松影响范围的理论值。对气动深松原理进行研究,对推动气动深松技术的发展具有重要意义。

针对深松作业目前存在的主要问题是耕作阻力大,导致会增加能耗及降低作业速率,且深松铲的结构参数和深松方式直接影响着深松作业的牵引阻力及作业质量等问题,探究了气动深松铲进气口压强与出气孔数量之间的关系和主要受力部分,以改进深松铲设计方案。本研究对气动深松铲的结构及工作原理进行分析,构建了深松铲的气动力学模型,并采用离散元法对气动深松铲的受力进行仿真试验。结果分析表明:气动深松铲的进气口压强与出气口数量呈近似线性正相关关系。研究所得数据对气动深松耕作系统的改进具有重要的意义。

气动深松是向耕地犁底层中注入高压气体,使犁底层土壤内部形成裂隙从而打破犁底层,实现土壤深松。为此,基于气压劈裂法进行了气动深松模拟试验,选取喷气压力和深松深度作为试验因素,以土壤坚实度降低率和土面抬升量作为评价指标,研究土壤在高压气体作用下产生的深松作业效果。试验结果表明:喷气压力的增加可以提高土面抬升量和土壤坚实度降低率,且对降低土壤坚实度的作用效果更为明显;深松深度与气动深松效果密切相关,土壤坚实度降低率和土面抬升量随着深松深度的增大而减小。研究表明:气动深松可以高效地打破犁底层,达到较好的土壤深松效果。

中国空气动力研究与发展中心研制了可更换喷嘴的中压气体引射器,利用现有中压气源驱动,建成一座增压回流引射式跨声速风洞.试验段截面尺寸2.4m×2.4m,M=0.3～1.2.稳定段最高工作压力为0.45MPa,最高模型试验雷诺数Rec=15×106(M=0.90,C=0.24m),稳定吹风时间≥15s.风洞气动回路上分别配置有多喷管引射器、栅指扩散段、跨声速试验段驻室抽气系统及特殊的主排气系统等装置.采用智能自适应解耦控制技术,实现总压和M数独立、快速、精确地控制.该气动布局与部段配置及其功能设计,在国内跨声速风洞中均是首次采用.