基于TRIZ的草捆干燥装置的设计与优化

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1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20151100020（硕士学位论文学生类别：全日制学术型硕士研究生学科名称：机械工程论文题目：基于TRIZ的草捆干燥装置的设计与优化英文题目：DesignandOptimizationofStrawBalesDryingDeviceBasedonTRIZTheory学生姓名：赵炬锋导师姓名：岳志勇副教授二○一八年四月内蒙古工业大学硕士学位论文摘要草产业在我国是一项新兴产业。在草产业当中，草产品的制作工艺中最核心的内容是干燥过程。国外的大型干燥设备造价高、能

2、源成本高，不适合我国牧草种植规模变化大、种植地点偏远等特点。干法收获是我国牧草干燥的主要工艺，其干燥过程主要是靠自然晾晒和风干，并且干燥和收获过程都在田间进行。这种工艺存在田间晾晒时受天气影响严重和田间直接打捆时干物质损失率高的问题。研发符合我国国情的清洁能源规模集成化干燥设备已是趋势。国内的研究人员在干法收获的基础上提出了湿法收获工艺，即在田间晾晒一定的时间，当牧草的含水率达到50%左右时再进行烘干，该方法在一定程度上解决了干燥效率低、干物质损失大的问题，同时也存在着干燥均匀性差、能源利用率低的问

3、题；针对这个问题，本文在研究TRIZ理论的基础上，运用该理论和Fluent仿真方法进行了研究，具体内容如下：运用MPV、S曲线和进化法则，提出了一种基于需求的解决问题流程；并运用该流程得出了干燥装置进风量随时间变化等改进方向；使用功能分析和因果分析工具，确定了草捆干燥装置组件之间存在的不足和有害功能、以及草捆对热风引导不足等关键问题；针对不足、有害的功能和关键问题，分别运用技术矛盾和物场模型，提出了草捆中心处加负压装置、间歇性干燥草捆等概念方案，并对横纵两向等概念方案进行了详细设计；应用Fluent

4、仿真软件，分别对上下进风干燥方式、横纵两向进风干燥方式等五种干燥方式进行了仿真，得出了内部中空两向进风模型为最优模型。关键词：草捆干燥装置；TRIZ理论；进化法则；Fluent仿真1内蒙古工业大学硕士学位论文AbstractThegrassindustryinourcountryisanemergingindustry.Inthemiddleofthegrassindustry,inthegrassproductmanufacturecraftthemostcorecontentisthedryin

5、gintransit.Theoverseaslarge-scaledryequipmentconstructioncosthigh,theenergycostishigh,doesnotsuitourcountryforagegrassplanterscaletochangeinabigway,plantstheplacefarawayandsoonthecharacteristics.Thedryprocessharvestisourcountryforagegrassdrymaincraft,w

6、henitexiststhefieldair-driestheweatherinfluenceseriousandwhenthefielddirectfagotingdoesthemateriallossfactorhighquestion.Theresearchanddevelopmentconformstoourcountrynationalconditioncleanenergyscaleintegrationdryequipmentalreadyisthetendency.Thedomest

7、icresearcherproposedinthedryprocessharvestfoundationtheaqueousmethodharvestcraft,namelyair-driescertaintimeinthefield,whentheforagegrassmoisturecontentachievedabout50%whenagaincarriesondrying,thismethodsolvedthedryefficiencytoacertainextentlow,thedryma

8、teriallostthemajorproblem,simultaneouslyalsohasthedryuniformitybad,theenergyusefactorlowquestion;Inviewofthisquestion,thisarticleinstudiestheTRIZtheoryinthefoundation,utilizedthistheoryandtheFluentsimulationmethodhasconductedtheresearch