农业工程学报

作者：石茂林,冉康力,蒋伟俊,朱伟伟,钟良意,邓梦楠,徐立章,

关键词：数字孪生, 采棉机, 风机, 计算流体动力学, 代理模型

基金：42

针对传统采棉机风机流场监测方法存在的离散采样局限性与 CFD 仿真实时性不足等问题，该研究提出一种基于数字孪生技术的采棉机风机出口气流场动态监测方法。系统集成风机数值仿真数据库、流场预测模型及数字孪生监控平台，实现风机物理实体与数字孪生体的实时交互。通过CFD建立风机仿真模型，获取不同转速下流场动态特性；基于代理模型与模糊C均值聚类算法构建快速预测模型，显著降低计算成本。Matlab模型封装为.NET类库，结合C#与Matlab混合编程，在WinForm HMI平台进行流场动态监测。结果表明，系统响应时间均在1 s以内，且总体误差在10%以内，实现风机出口流场的快速、精准预测，可为采棉机及其他农业装备气流场监测提供技术支撑。/

来源：2026年第8期

《农业工程学报》期刊编辑部

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