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《河南工业大学》 2018年
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玉米色选机分选效果主要影响因素的研究

闫泽民  
【摘要】:玉米是我国重要的粮食作物,具有很高的营养价值。然而玉米在晾晒、运输等过程中难免会混入杂质,尤其是库存时发生的霉变,严重影响玉米的品质,危害人们的健康,因此玉米在被食用前,必须进行清霉和除杂处理。现今玉米清理工艺包含了振动筛分、风选除杂等多种手段,然而由于霉变粒的形状和比重与正常粒十分接近,振动筛分和风选均难以奏效,不能满足玉米加工厂高效率、高质量的要求。鉴于霉变粒与正常粒的颜色不同,色选工艺就展现出其独特的优势,正是在这样的需求背景下,高效能玉米色选机的研制应运而生。为此,笔者首先调研了国内外不同品牌色选机的发展现状及其特点,介绍了色选机的分选机理,并以现有色选机样机为参照,利用三维建模软件Solidworks建立了玉米色选机的实体模型,详细阐述了色选机的各个构成系统,接着分析了影响玉米色选机分选效果的主要因素,确立了本课题的研究对象。然后,通过理论分析、计算机仿真与实验相结合的方法,研究玉米色选机的最佳工况参数配置,以期对今后玉米色选机的开发和研制提供参考。本文的主要工作如下:(1)运用三维建模软件Solidworks创建玉米色选机的实体模型,分析了玉米色选机分选效果的主要影响因素,对玉米颗粒在溜槽上和分选区的受力及运动状态进行理论分析。(2)应用离散元仿真软件EDEM,建立玉米颗粒的实体模型,将简化后的色选机溜槽模型导入其中,根据色选机的产量和分选的实时性,设置不同的工况参数,对玉米颗粒在溜槽上的流动状态进行分析,然后利用EDEM的后处理模块,截取玉米颗粒的速度、轨迹等随时间的变化曲线,对仿真结果进行对比分析,得出最优的进料流量和溜槽坡角,对色选机的产量设计和落料速度进行优化改善。(3)分选区的除尘气流会对玉米颗粒的运动状态产生影响,所以抽取分选区流体域模型,利用流体动力学软件Fluent对分选区流场的气流运动状态进行仿真分析,并与实际实验相结合,得出效果最佳的分选区除尘风速,即在对颗粒的运动轨迹影响较小的情况下,除尘效果最好的流场气流分布状态,为分选区除尘系统的优化改进提供参考;最后为检测箱体视野区的玻璃面设计开发一套清灰刷系统,定时清理吸附在箱体玻璃面上的灰尘,使颗粒图像信号的采集更加准确。
【学位授予单位】:河南工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S226.5;TP391.41

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