新型谷物清選裝置中氣固兩相流的數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究.pdf

1、本文介紹了谷物清選裝置的國內(nèi)外研究狀況，針對目前在清選裝置設(shè)計(jì)和研究上存在的幾點(diǎn)問題，提出了一種新型的貫流式谷物清選裝置，并且設(shè)計(jì)和制造了樣機(jī)。這款新型的清選裝置有三個(gè)主要特點(diǎn):一是配置了一個(gè)喇叭形擴(kuò)展通道，該通道既保證了清選室側(cè)面尺寸與出風(fēng)口尺寸一致，使氣流進(jìn)入清選室時(shí)在垂直于氣流速度的整個(gè)清選室端面上均勻分布，又增強(qiáng)了氣流的速度;二是采用了貫流式風(fēng)機(jī)作為風(fēng)源，該風(fēng)源產(chǎn)生的氣流在風(fēng)機(jī)的軸向上均勻分布;三是設(shè)計(jì)了兩個(gè)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的喂料輥，使

2、得進(jìn)入清選室內(nèi)的谷物呈均勻的薄層狀，這樣就保證了大部分難風(fēng)選的短莖稈在進(jìn)入清選室時(shí)其軸向與風(fēng)向垂直，使短莖稈與谷粒盡快分離。
　　 在純氣流運(yùn)動(dòng)時(shí)，對擴(kuò)展通道和清選室內(nèi)的氣流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和分布規(guī)律進(jìn)行研究。基于氣相k—ε流模型，建立氣體的運(yùn)動(dòng)方程式和邊界條件，模擬氣體的流動(dòng)，得到了擴(kuò)展通道和清選室內(nèi)氣流場的運(yùn)動(dòng)速度及其分布規(guī)律。引入了離散單元法，建立了離散單元顆粒的力學(xué)模型，推導(dǎo)出了顆粒之間的接觸力計(jì)算方程和顆粒模型的運(yùn)動(dòng)方程?；?/p>

3、計(jì)算流體力學(xué)—離散單元法(CFD-DEM)聯(lián)合仿真清選室內(nèi)氣固兩相流模型，采用SIMPLE方法對流體相進(jìn)行模擬，采用顆粒軌道模型對物料顆粒進(jìn)行模擬計(jì)算，得到了各個(gè)顆粒在清選室內(nèi)的位置狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)軌跡。模擬計(jì)算的結(jié)果表明，清選室內(nèi)氣流存在一定的水平分層現(xiàn)象，表現(xiàn)為靠近清選室上下壁板附近流速低，中部流速高，但在層內(nèi)流場分布平穩(wěn)，沒有明顯渦流產(chǎn)生;谷物中不同組分顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡有很大差異，表明該新型貫流式清選裝置可有效分離谷物物料中的不同成分。<