茶鮮葉離心連續(xù)脫水過程數(shù)值模擬及設(shè)備參數(shù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化.pdf

1、如今，人們對以茶葉為原料的健康型飲品的需求量愈來愈大，茶鮮葉原材料的質(zhì)量決定著成品茶的品質(zhì)，茶鮮葉原材料從采摘、運(yùn)送到加工場地的過程中，茶鮮葉表面本身會(huì)附著泥灰和各種污染物，須對其進(jìn)行清理沖洗并進(jìn)行表面水脫水。
　　針對目前生產(chǎn)的離心式脫水機(jī)都還處在人工輔助半機(jī)械化水平，尤其是現(xiàn)在市場上投入使用的茶葉脫水機(jī)存在間歇式操作效率低、茶葉易粘連在離心筒壁上等問題，在對離心式脫水機(jī)內(nèi)茶葉顆粒和水顆粒的受力和運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，利用流體動(dòng)

2、力學(xué)軟件FLUENT和離散元軟件EDEM建立離心式茶鮮葉脫水機(jī)脫水過程的三維仿真模型，對連續(xù)的流場和離散場進(jìn)行耦合分析，并結(jié)合工程實(shí)際對連續(xù)離心式茶鮮葉脫水機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文的主要工作和成果如下:
　　(1)為提高離心式水洗茶鮮葉脫水率并實(shí)現(xiàn)連續(xù)脫水，本研究基于離心式脫水原理，引入風(fēng)道吹風(fēng)提高茶鮮葉在脫水過程中的離散度，采用離散場—流場的多相流耦合技術(shù)，研究不同送風(fēng)方式對茶鮮葉離散度的影響;
　　(2)對連續(xù)離心式茶鮮葉脫

3、水機(jī)脫水過程中離心轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速、離心筒與螺旋推進(jìn)器驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)速度差、外界風(fēng)風(fēng)速的大小等對茶鮮葉脫水率的影響展開研究，利用EDEM與FLUENT耦合的方式對連續(xù)場和離散場進(jìn)行分析，在所創(chuàng)建的三維模型上對茶鮮葉的表面水脫水進(jìn)行仿真數(shù)值模擬;
　　(3)設(shè)計(jì)了四因素三水平的正交試驗(yàn)對離心式茶鮮葉脫水機(jī)表面水脫水過程進(jìn)行分析，分析結(jié)果表明研究表明在確定送風(fēng)方向的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)在由離心筒內(nèi)向外送風(fēng)的情況下，離心筒與螺旋推進(jìn)器驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)速度差對脫

4、水效果的影響最大，離心筒轉(zhuǎn)速對脫水效果影響次之，風(fēng)速對脫水效果影響相對較小，且當(dāng)離心筒的轉(zhuǎn)速14r/s，離心筒和螺旋推進(jìn)器驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)速度差為0.4r/s，風(fēng)速的大小為14m/s時(shí)，離心設(shè)備的脫水效果較優(yōu);
　　(4)結(jié)合工程實(shí)踐，最后進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。本文將基于上述的研究，對試驗(yàn)機(jī)型6CTS63型離心式脫水機(jī)機(jī)型結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，對比優(yōu)化前后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，優(yōu)化后的脫水機(jī)型在提高茶鮮葉表面水脫水率的情況下能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)脫水，能源利用