我国是一个农业大国,茶叶种植面积不断扩增,但采摘作业多以落后的手工作业方式为主,收获机械化的实现变得越来越迫切。近几十年从国外引进和我国自行研制的采茶机都或多或少的存在采摘效率低、振动大和自动化程度低等问题,阻碍了机械采摘茶叶市场大面积的推广。所以,目前市场上迫切需要一种采摘效率高,成本低且自动化的采茶机。通风管道作为采茶机的主要结构,用于把风机产生的风量送出,从而将茶陇剪切下来的茶叶吹入集叶袋中。通风管道支管出口速度过小,会造成从茶陇剪切下来的茶叶不能吹到收集袋中;支管出口速度过大,会使茶陇上的茶芽发生摆动,造成刀片剪切下来的茶叶质量严重下降,电机功率增大,浪费资源。因此进行通风管道内部流场分析和支管速度均匀性相关研究,对提高茶叶采收质量和效率具有重要意义。本文主要选取采茶机通风管道作为研究对象,利用相关流体力学理论知识,运用FLUNET数值模拟软件作为平台对通风管道内部流场进行模拟研究,得到了通风管道内部的速度矢量图,揭示了其内部流场的分布情况。以各支管出口风速的不均匀度最小为目标,对采茶机通风管道结构部分参数进行了优化,为采茶机通风管道的其它参数优化设计提供可靠的理论依据。本论文研究的主要工作如下:1.在分析现有茶叶采收方式,机采茶树的生育特性及机采技术的基础上,设计了一种单轨悬挂式采茶机,该结构采用轨道式结构、电机驱动、自动行走,具有成本较低,劳动强度低等特点;利用均匀送风原理,对采茶机通风管道整体结构、主管道、支管道进行研究,并对通风管道出口风压与管道内部阻力进行了计算。2.采用轮式风速仪和双人手扶式采茶机通风管道作为实验仪器,对采茶机通风管道进行了风速均匀性测试实验。通过对试验数据的采集与分析,得到了通风管道支管的不均匀度为14.09%,表明通风管道各支管速度不均匀性较大,因此有必要对现有通风管结构进行优化。3.采用SolidWorks三维软件建立通风管道几何模型,运用FLUENT仿真软件对通风管道模型进行了网格划分,选择了合理的湍流模型与求解参数,完成了对通风管道内部流场的三维数值模拟。同时,通过与管道风速均匀性测试实验结果进行了对比,验证了通风管道三维数值模拟结果的正确性。4.通过单因素试验分析主管风速、主管锥度、支管直径及支管间距各个参数对通风管道内部流场的影响程度以及敏感性,进而从理论上分析每一参数产生这一结果的原因。根据正交试验的原理和方法,设计L₁₆（4⁴）的优化试验表,以速度均匀性为研究目标,对通风管道的结构参数进行了优化。优化后通风管道结构参数分别为:主管入口风速为22m/s,主管锥度为1:80、支管个数为10、支管直径为15mm。优化后通风管道支管速度不均匀度为4.32%,相比于原通风管道的14.09%降低了9.77%,优化效果十分明显。