种子甄选在农业生产中占有举足轻重的地位,风力筛选是种子甄选中最重要的一个环节。其工作原理是根据物料中各组分悬浮速度的不同,通过分离室对物料中包含的轻、重杂质进行去除,再通过筛床对不同级别的种子进行精选分级。传统风力式筛选机的控制,主要依赖操作人员的经验对分离室的风机频率、风门开度和物料喂入量进行调节,所以很难达到最佳的清选效果。故研究分离室工作参数与清选性能(清洁率和损失率)的关系,对种子风力式筛选机的设计与优化具有重要意义。分离室内气流场和种子的运动属于典型的气固两相流运动,因其复杂性和随机性,很难通过解析方法或试验方法得到理想的研究结果。所以,计算流体力学已成为研究两相流的重要工具。本文利用Fluent软件中RNG k-?湍流模型模拟了分离室内的气流场分布。并从速度场、压力场和湍流三个方面对流场特点进行了分析。在单相流研究的基础上,采用离散相模型模拟了物料在分离室中的运动过程。基于气固两相流仿真研究,通过正交试验研究法计算了分离室最优工作参数组合。研究结果表明,工作参数对清选性能的影响程度的大小依次为风机频率、风门开度和物料喂入量,故在进一步研究中,将物料喂入量设为固定值,不考虑其变化带来的影响。基于正交仿真试验的结论,设计新的仿真试验。采用二元多项式拟合法,将分离室的清选性能用风机频率和风门开度为自变量的二元三次函数表示。根据所得函数,绘制清选性能的三维曲面图。把离散的仿真数据转化为连续的清选性能指标函数,将有助于我们更加精确地研究风机频率和风门开度与清选性能之间的关系。提出了综合评价指标——清选效率,该指标由清洁率和损失率通过加权运算得到。通过选择不同的权重,来计算不同的生产要求下分离室的最优工作参数。在此基础上,通过仿真研究了不同物理特性种子的最优工作参数选取的基本规律。以FLX-150A种子风力筛选机为试验对象设计了验证试验。选择上海青种子作为验证试验的颗粒相。比较了不同工况下的提升管道内的气流速度场分布以及种子的清洁率和损失率。发现仿真结果与验证试验结果的数值吻合度较好。证明了气固两相流仿真对于分离室研究的有效性和最优工作参数选择的便捷性。针对分离室内两相流物理现象的建模和仿真方法,可以为农业领域常用的气流清选种粒和气力运输谷物等设备的性能研究和结构优化设计提供参考。创建了针对仿真数据处理的二元多项式拟合法,提出了衡量种子清选效果的综合评价指标——清选效率,为分离室的最优工作参数的计算和清选效果的综合评价提供了更为科学的方法。