苹果嫩枝扦插培养箱结构及控制系统设计

针对苹果嫩枝扦插在自然条件下不易生根且周期长的问题,经园艺专家多年研究,得到影响苹果矮化砧木生根的空气温度、基质温度、光照度、迷雾频率、风速等关键环境因子参数,结合园艺要求设计了一种集各环境因子于一体嫩枝生根的智能培养箱。培养箱以STM32单片机作为主控制器,触控屏作为人机交互界面,对硬件配置进行优化布局,提高控制精度,对箱体内环境因子进行实时监测和智能化调节,为嫩枝提供最优化的生根环境。

苹果扦插培育装置结构设计与仿真优化

针对苹果嫩枝扦插生根培育中地热线控制基质温度不均匀的问题,设计了基于水循环控温装置—恒温母盘,利用计算流体力学(CFD)对恒温母盘流场均匀性进行数值模拟,以各通道流速平均值与入口流速比值为指标,设计单因素实验,对恒温母盘进行结构优化改进,确立最优结构。结果表明,恒温母盘内部增设倾角45°的离散式T型导流板后,通道流速平均值达到0.502 m/s,与入口流速比值为1.004,流场均匀性良好;通过穴槽基质测温实验,保持恒温母盘进口流速0.5 m/s、水温20℃时,基质达到温度稳定时长需13 min,监测点基质温度稳定在19.6℃~20℃,恒温母盘结构设计达到苹果扦插培育基质控温要求。