基于離散元法的曲面式勻料盤試驗研究.pdf

1、糙米加濕調(diào)質(zhì)工藝能夠減少碾米過程中碎米的產(chǎn)生、提高整精米率、降低碾米能耗，同時還可以改善碾磨后大米的食用品質(zhì)，對稻谷加工業(yè)具有重要的經(jīng)濟價值。在加濕調(diào)質(zhì)工藝提高糙米含水率的生產(chǎn)實踐中，使糙米的含水率趨于均勻是十分必要的，加濕均勻性作為加濕調(diào)質(zhì)工藝的重要指標嚴重影響物料的后續(xù)質(zhì)量及生產(chǎn)效率。糙米加濕過量或者不足可能會導致碎米率增大，整精米率得不到提高，因此提高糙米調(diào)質(zhì)技術中的加濕均勻性具有重要的經(jīng)濟價值。物料在調(diào)質(zhì)設備中的分布情況直接影響

2、其加濕均勻性，物料分布不均勻是研究人員面臨的重要問題。目前糙米調(diào)質(zhì)設備通過增設勻料盤來提高物料的分布均勻性，使得糙米在勻料盤上以相對穩(wěn)定的料層流動，霧化噴頭向盤面上的糙米噴霧，使得霧滴與糙米充分且均勻的接觸，從而實現(xiàn)糙米的均勻加濕。但是由于現(xiàn)有勻料盤的結構設計大多依靠經(jīng)驗參數(shù)，一般勻料盤的勻料性能較低，從而導致糙米加濕均勻性得不到提高。因此，設計一種適用于糙米加濕調(diào)質(zhì)工藝的勻料盤，對提高糙米加濕均勻性具有重要意義。
　　本研究提出

3、一種適用于糙米調(diào)質(zhì)工藝的曲面式勻料盤，基于圓錐式勻料盤上顆粒的運動規(guī)律，勻料盤的曲母線設定為拋物線，既可以減緩糙米的運動加速度、提高在勻料盤上的停留時間，又能夠提高物料的分布均勻性。本研究在離散單元法的基礎上，分別采用單因素試驗和響應面試驗設計對曲面式勻料盤的工作性能進行研究，確定勻料盤的最佳工作參數(shù)，通過臺架試驗對仿真試驗結果進行驗證，主要工作如下:
　　(1)以圓錐式勻料盤上的糙米顆粒為研究對象，對其運動規(guī)律進行分析，根據(jù)糙米

4、的運動加速度方程和勻料盤設計要求，確定勻料盤的曲母線方程為拋物線形式;
　　(2)基于離散單元法對曲面式勻料盤上顆粒的運動過程進行數(shù)值模擬，研究拋物線系數(shù)和轉速對勻料盤上糙米運動的影響規(guī)律;
　　(3)采用單因素試驗分析方法，確定曲面式勻料盤轉速、曲面形式和導流管的參數(shù)范圍，并分析其對料層厚度均勻度的影響規(guī)律;
　　(4)采用響應面試驗設計，研究曲面式勻料盤轉速(120-240r/min)、拋物線系數(shù)(0.015-0.

5、02)、導流管直徑(70-80mm)對料面厚度變異系數(shù)的影響規(guī)律，確定了曲面式勻料盤的最佳工作參數(shù)組合;
　　(5)通過臺架試驗對離散元仿真結果進行驗證。
　　研究的主要結論為:
　　(1)拋物線形式的曲面結構能夠降低顆粒的運動加速度，轉速能夠增加糙米在勻料盤上的運動路程，驗證了曲面勻料盤滿足設計要求
　　(2)建立了料面厚度均勻度隨曲面式勻料盤轉速、拋物線系數(shù)和導流管變化規(guī)律的數(shù)學模型;
　　(3)根據(jù)響