清选混合物成分的分析及玉米籽粒的机械物理特性的确定

《清选混合物成分的分析及玉米籽粒的机械物理特性的确定》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、(1).清选混合物成分的分析及玉米籽粒的机械物理特性的确定1）采用实验的方法确定玉米联合收割机脱出物的成分及其所占比重并进行脱出物的含水量的测定。2）确定玉米籽粒的三维几何尺寸、籽粒的千粒重及密度、内摩擦系数、滑动摩擦系数、玉米籽粒的恢复系数、物料的悬浮速度的测定(2)确定风机类型与清选筛的类型，以及风机与清选筛的组合方式，研究时采用的风机类型为双风道贯流风机、圆锥形离心风扇风机，清选筛种类为螺旋钢丝圆筒筛和往复振动式复合筛(由于玉米含水量较多在筛分是容易出现堵筛孔的现象因此可以在筛子的底部增加振动球），随机两两组合组成清选机

2、构。其中双风道贯流风机的最佳结构数圆锥形风扇的结构参数如表（3）进行仿真模拟1)建立清选机构的三维模型2）无物料时清选室内气流场的研究：应用CFD软件对全流道气流场进行数值模拟。分析风机的结构参数、功能参数，等因素对气流场分布规律的影响，并利用布点法进行试验验证3）)物料在筛面上运动规律的研究：对单颗粒在气流和振动筛的共同作用下进行理论分析;利用EDEM软件对单颗粒的非线性运动状态进行模拟与分析，在此基础上对物料群在筛子的形状、位置、运动方式等因素变化情况下进行数值模拟，找出影响筛分清洁度和筛分损失的主要因素4）基于CFD一D

3、EM藕合的清选室内气固两相流的研究：针对玉米清选混合物的清选过程，研究并建立基于CFD一DEM祸合的数值模型，进行计算机仿真，研究风力因素对清选性能的影响。（4）清选装置的结构与参数优化清选装置的结构与参数优化根据理论分析结果，在风筛式清选试验台上进行正交试验，建立清洁率和损失率与各工作参数的数学模型，以筛分损失率、筛分效率和含杂率为目标，综合考虑风筛式清选装置的清选性能情况，通过多目标遗传算法对风筛式清选装置进行参数优化。（5）实验检验与改进具体的仿真过程，1、物理模型与网格化，数值模拟对象为风筛式清选装置清选室(简称清选室

4、）在FLUENT的前处理软件Gambit中选择FLUENTS/6求解器，为便于建模和计算，在Gambit中对实际结构进行简化，确定出模型中筛面倾角、筛面前沿距进风口的高度尺寸和轴向尺寸、筛子孔径、孔隙率然后利用Gambit对模型进行体网格划分，网格生成对整个计算工作起着重要的作用，其质量直接影响计算精度和收敛速度。本例中Elements选择Tet/Hybrid，Type选择Torid进行体网格划分。2、数值模拟及分析，采用基于压力的SIMPLE非藕合隐式求解算法，为提高计算精度，离散格式采用几阶迎风格式。设置作压力为一个大气压

5、。为减少计算复杂性，设置3个边界条件:设置离心风机的出风口为速度入，设置振动筛前土方的抖动板上方为压力入口，设置振动筛尾部的吹出口为压力出口，其余系统默认为壁面。假设风机出风卜J的风度是均匀一致的，在风速为？和？的情况下，分别对风机出风口角不同的几种情况如A、B、C、D和筛面中部离清选室顶部am、bm况进行模拟。1）风机出风口角度对气流场的影响在风机出风口风速一定、筛面中部距顶部距离一定、风机出风口角度为不同值的情况下，对清选室内气流场进行模拟，取典型截面一筛面中部纵剖面为例。2）筛面中部距清选室顶部的距离对气流场的影响，在风

6、速和风机出风日角度都相同的情况下，对筛面中部距清选室顶部距离离为不同值情况下进行模拟，同样取典型截而—筛面中部纵剖面为例，得出其模拟结图。3）进风口风速对流场的影响，在其他条件与1）相同，出风口速度不同的情况下进行试验的出模拟结果矢量图4）清选室内不同部位的气流场分析。物料颗粒在筛面上的运动分析及数值模拟1、建立振动筛的三维模型、物料的三维模型2、确定Hertz一Mindiin接触模型为EDEM的接触模型分析物料群在筛面上的运动规律。3、确定颗粒模型由于软颗粒接触模型可以吸纳众多的接触模型，并且在模拟庞大数目颗粒系统时，其执行

7、时间也有优势，因此具有较广的适用范围。考虑到筛面上物料群碰撞的复杂性选用软接触模型。4、利用EDEM软件进行单颗粒混沌运动的数值模拟及其分析。5、物料群的振动筛分数值模拟与分析，1）用EDEM对物料的相关参数进行赋值2）物料在筛面上的运动仿真，振幅对筛分的影响、频率对筛分的影响、方向角对筛分的影响、以及振动筛其他机构或功能参数对筛分的影响。（基于软颗粒模型的颗粒离散元方法，根据颗粒间重叠量计算接触力，依此更新每个颗粒的速度和位置，进而确定性的演化整个颗粒系统，即颗粒的运动轨迹）风筛式清选装置振动筛上物料运动的CFD一DEM数值

8、模拟前面分别应用计算流体力学(CFD)和颗粒离散元法(DEM)对风筛式清选装置内的气流场和物料在筛面上的运动进行了数值模拟与分析，而在风筛式清选装置中，既有气流对颗粒运动的影响，也有颗粒对气流的影响，同时还有颗粒与颗粒之间、颗粒与筛面之间的碰撞，它是一种复杂的气固两相流动，在