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果蔬皮渣颗粒成型机模孔结构设计及模拟优化研究

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中国农业科技导报 2018年第6期20卷 62-68页

作者：田昆鹏张彬李显旺黄继承沈成农业部南京农业机械化研究所南京210014

为实现果蔬皮渣的资源化利用,研制出果蔬皮渣颗粒成型设备,对果蔬皮渣颗粒成型机关键部件模辊的模孔进行了结构设计,并以粉碎后的菠萝皮渣为压缩物料,运用有限元法对果蔬皮渣颗粒成型机压缩成型过程进行了数值模拟仿真分析,结果表明,模... 详细信息

为实现果蔬皮渣的资源化利用,研制出果蔬皮渣颗粒成型设备,对果蔬皮渣颗粒成型机关键部件模辊的模孔进行了结构设计,并以粉碎后的菠萝皮渣为压缩物料,运用有限元法对果蔬皮渣颗粒成型机压缩成型过程进行了数值模拟仿真分析,结果表明,模孔在锥形孔和成型孔交界处所受应力最大、疲劳寿命和安全系数最低。根据分析结果对应力疲劳薄弱部位进行结构优化设计,对比优化前和优化后数值模拟结果可知,优化后模孔各项性能指标都显著提升,优化效果明显,该结果为果蔬皮渣颗粒成型机的设计提供了有益参考。

关键词：果蔬皮渣颗粒成型模孔数值模拟优化设计

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林业剩余物制造颗粒成型燃料技术研究

林产化学与工业 1999年第3期19卷 25-30页

作者：蒋剑春刘石彩戴伟娣陶渊博刘汉超徐建华潘嘉亮沈卫姜伟忠中国林业科学研究院林产化学工业研究所江苏南京210042 江苏正昌集团公司江苏溧阳213300

论述了以木质为原料制取颗粒成型燃料的工艺过程和内压滚动式成型机的结构以及成型条件。研究开发的成型机以木屑为原料生产能力达 2 5 0kg/h ,当颗粒成型燃料作为家庭取暖炉用时 ,具有较好的经济效益和明显的社会效益。

关键词：生物质能源成型机颗粒成型燃料木质

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木质颗粒成型能耗分析

林业实用技术 2005年第9期 3-6页

作者：陈喜龙李际平谭跃辉王义强严永林中南林学院生物能源研究所湖南株洲412006

当今人类使用的三大主要能源是石油、天然气和煤炭.据专家预测,若按当前经济发展速度对能源的需求,地球上蕴藏的可开采利用的这3种能源,分别将在40 a、60 a和200 a内耗尽[1],开发和利用新能源已经成为人类发展中的紧迫课题.自20世纪70... 详细信息

当今人类使用的三大主要能源是石油、天然气和煤炭.据专家预测,若按当前经济发展速度对能源的需求,地球上蕴藏的可开采利用的这3种能源,分别将在40 a、60 a和200 a内耗尽[1],开发和利用新能源已经成为人类发展中的紧迫课题.自20世纪70年代发生全球性石油危机以来,再生能源的开发利用受到广泛关注,生物能源是一种重要的再生能源,在目前世界能源消耗中,生物能源占世界总能耗的14%,仅次于上述三者,居第4位[2].

关键词：能耗分析颗粒成型 20世纪70年代木质石油危机人类发展开发利用再生能源生物能源

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生物质颗粒成型环模特性研究

生物质颗粒成型环模特性研究

作者：申树云山东大学

学位级别：硕士

为了实现生物质资源规模化利用,国内外目前采用的行之有效的办法之一就是生物质固化成型技术,该技术就是将农作物秸秆、稻壳、锯末、木屑等生物质废弃物,在一定的温度、湿度和压力下,使原来松散、无定形的粉碎原料压缩成具有一定形状、... 详细信息

为了实现生物质资源规模化利用,国内外目前采用的行之有效的办法之一就是生物质固化成型技术,该技术就是将农作物秸秆、稻壳、锯末、木屑等生物质废弃物,在一定的温度、湿度和压力下,使原来松散、无定形的粉碎原料压缩成具有一定形状、密度大、能量度高的固体成型燃料。针对目前生物质环模辊压式成型机仅处于某些方面的试验阶段,未从理论上进行研究,本文首次在成型理论和环模温度场分布等理论方面进行了深入研究与探讨,为进一步研究环模辊压式成型机提供了一定的理论依据。采用实体造型、有限元网格划分、有限元模拟全过程的模型及应用方法,借助Pro/Engineer特征创建技术、对话框技术,在Pro/Engineer环境下采用旋转、切除、阵列等特征实现了环模的三维建模。通过ANSYS软件中的THERMAL模块中的solid70单元对成型过程中环模的温度场进行数值模拟,揭示了成型过程中环模的温度场分布规律。基于温度场求解时对材料热物性参数取值、初始条件、边界条件等处理原则,利用分块模型化的特点,选取环模1/36模型进行有限元分析在ANSYS中选取Thermal to Struct直接把THERMAL模块转化为结构分析模块。首次对环模进行结构静力学、结构动力学、结构热耦合数值模拟,揭示了环模的应力场、应变场、位移分布规律。研究了环模结构参数对环模应力分布的影响,重点探讨了参数长径比对环模应力的影响。模拟结果显示长径比为5∶1时应力最小,与相关资料报道吻合。本文对环模辊压式成型机核心工作部件环模的数值模拟结果为优化环模材料选择、制造工艺控制缺陷、保证模具强度、提高模具寿命提供了科学依据,对环模辊压式成型机的研究与生产都有很好的应用价值和参考价值,对于加工生物质环模辊压式成型机的研究方法是一次突破和有意义的尝试。

关键词：生物质颗粒成型环模有限元分析数值模拟

基于响应曲面与神经网络的肿节风颗粒成型工艺优化设计

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中药材 2017年第6期40卷 1397-1401页

作者：钟绍金明良山海口市人民医院药学部海南海口570208 江西中医药大学/现代中药制剂教育部重点实验室江西南昌330004

目的:比较不同模型拟合制粒过程参数对肿节风颗粒成型的影响。方法:采用湿法制粒制备肿节风颗粒,研究了物料含水量、润湿剂浓度、物料液固比对颗粒得率和颗粒成型性的影响。采用响应曲面模型和神经网络模型拟合实验数据,验证两种模型的... 详细信息

目的:比较不同模型拟合制粒过程参数对肿节风颗粒成型的影响。方法:采用湿法制粒制备肿节风颗粒,研究了物料含水量、润湿剂浓度、物料液固比对颗粒得率和颗粒成型性的影响。采用响应曲面模型和神经网络模型拟合实验数据,验证两种模型的优劣并采用响应曲面模型筛选了最优制粒工艺参数。结果:响应曲面模型与神经网络模型均能较好的拟合实验数据,其中神经网络模型具有较高的准确性和预测能力;制粒过程参数对肿节风颗粒得率与颗粒成型率具有较大的影响,其中物料含水量是关键制粒工艺参数;最优制粒工艺参数为:物料含水量为2.04%,润湿剂浓度为53.48%,物料液固比为17.20%,颗粒得率为(98.18±0.32)%,颗粒成型率为(99.30±0.40)%。结论:应用响应曲面模型和神经网络模型有助于对制粒过程和机制的理解,并能够对制粒工艺参数的优化提供指导。

关键词：肿节风颗粒响应曲面神经网络颗粒成型工艺优化湿法制粒

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漆灰颗粒成型的研究和应用

漆灰颗粒成型的研究和应用

作者：邢宇航四川美术学院

学位级别：硕士

漆艺术作为中国传统工艺历史悠久,技法繁多,历经商周至明清不断发展,直到近现代,漆艺术不断跟随社会的变化而演变,随着传统文化的回归和社会的宣传,漆艺术重新出现在大众的视野中,逐渐被大家重新认识。国内漆艺术展览与学术论坛逐渐活... 详细信息

漆艺术作为中国传统工艺历史悠久,技法繁多,历经商周至明清不断发展,直到近现代,漆艺术不断跟随社会的变化而演变,随着传统文化的回归和社会的宣传,漆艺术重新出现在大众的视野中,逐渐被大家重新认识。国内漆艺术展览与学术论坛逐渐活跃起来,并且与国际接轨,随着越来越多的艺术家开始用漆创作当代艺术品,淡化了漆器是工艺品的传统认知,用漆作为独立媒介创作艺术作品,完成了漆器由纯粹的工艺品向艺术创作的转变,丰富了漆艺领域的多样性。在漆器艺术的创作中,灰料经过不断的变化和创新,逐渐由传统工序中的辅助功能形成了具有特色的艺术语言。笔者在对灰料创作的漆艺作品研究中,发现很多灰料的使用还是在基于调制漆灰的基础工序上稍作演变,改变其本身的造型或肌理,灰料和漆之间的关系作为创作语言还有可以拓展和延伸的空间。所以笔者基于传统漆和灰料之间的结合形式,在自然界蚁窝的启发下通过非预设和无意识的运作,进行漆和灰的实验性探索,非预设和无意识的运作是保留和尊重创作过程中漆和灰料出现的所有偶然现象,在其运作下漆和灰料的结合丰富了灰料制作的多样性。笔者在学习传统技艺的基础上,演化传统技艺中灰料的制作方式,实验性的将灰料和漆结合,用形成的漆灰颗粒进行漆器艺术创作。本文通过文献研究法、个案分析法、实验法等,将传统历史技法和当代艺术创新路径结合,不断分析、总结、归纳和实验,确定了笔者的选题和研究方向。笔者在前期的实验探索中创作出一些阶段性的作品,经过不断地尝试,深入发掘漆灰颗粒的材料特性、工艺潜能并形成具有独特风格的漆艺语言和符号。漆灰颗粒的创作,改变了传统灰料的使用方式,拓展了漆和灰料的结合方法,扩大了灰料的创作范围和形式。通过漆灰颗粒粗糙自然的肌理效果,与“侘寂”美学欣赏事物黯淡、自然、残缺的状态的美学特征进行结合、探究,展示出其的独特艺术审美价值。希望笔者本次的探索拓展漆器艺术创作和材料制作的多样性,在日后的艺术创作中,笔者将更深入的探索研究漆灰颗粒的潜力,进一步开放漆器创新空间,在实践中体悟技艺,在技艺中感知漆灰颗粒的差异,希望可以创作出更多作品,为将来漆艺界限的不断扩张、技法的不断创新提供微薄力量。

关键词：颗粒成型灰料非预设实验性探索多样性

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秸秆颗粒成型及燃烧特性研究

秸秆颗粒成型及燃烧特性研究

作者：关彬石河子大学

学位级别：硕士

当今全球能源快速消耗,能源储备量逐渐减少,因此开发可再生能源是当前世界各国能源发展战略的重中之重。生物质能源被誉为“第四大”能源,其储量大,成本低、可再生、无污染,符合当前国际“碳中和”宗旨。因此,大力发展生物质能源已经迫... 详细信息

当今全球能源快速消耗,能源储备量逐渐减少,因此开发可再生能源是当前世界各国能源发展战略的重中之重。生物质能源被誉为“第四大”能源,其储量大,成本低、可再生、无污染,符合当前国际“碳中和”宗旨。因此,大力发展生物质能源已经迫在眉睫。本论文研究了棉花秸秆成型条件,为了增强成型颗粒物理强度和热稳定性,因此添加废弃物-低密度聚乙烯塑料(PE)、煤矸石(CG)做辅料,并获得复合颗粒成型的最佳工艺条件、计算成型颗粒燃烧特性和所需活化能,探讨不同燃烧条件对灰分中K金属离子残留和灰分熔融结渣的影响。(1)采用单因素法,研究了不同工艺参数下(原料粒径、生物质含水率、成型温度、成型压力、成型时间)制备的成型颗粒,以成型密度、径向抗压力、疏水性、能量密度作为生物质成型颗粒质量评价标准。采用四因素三水平L(3)进行正交试验设计,确定了最佳成型条件:原料粒径0～0.5mm、含水率5%、成型温度160℃、成型压力7 KN、成型时间60 s。成型时塑料地膜和煤矸石最佳添加量为12.5%PE+12.5%CG。(2)对比了棉花秸秆颗粒与粉末、单独添加塑料地膜、煤矸石以及两者共同掺混成型的燃料燃烧特性,对点火温度、燃尽温度、综合燃烧指数、可燃性指数以及动力学活化能进行分析。结果表明,在挥发分燃烧阶段主要体现为3级动力学模型,在固定碳燃烧阶段主要体现为0.5级动力学模型。将Coats-Redfern模型法(简称“C-R”模型)表观活化能与Flynn-Wall-Ozawa(FWO)无模型法和Starink无模型法活化能进行了比较分析,在挥发分燃烧阶段,可以使用C-R模型法与Starink法近似计算活化能。因此,添加复合粘合剂的成型颗粒燃烧特性良好,可以作为燃料使用。(3)研究了生物质成型燃料燃烧过程中以K为代表性的金属离子残留规律,探究了不同燃烧时间以及燃烧温度对K金属离子残留的影响,探究添加无机矿物质(Ca O)对生物质成型颗粒燃烧的K金属离子残留的影响。采用瞬时进样,测定了12.5%PE+12.5%CG成型颗粒在600～1000℃下进行5 min、10 min、20 min、30 min和1 h燃烧效果,结果表面,温度越高、燃烧时间越长、K金属离子析出率越高,在900℃燃烧温度下,随着燃烧时间的增长,灰分越容易熔融结渣;当Ca添加量在一定范围(5～10%)内,可以促进K的析出,当Ca的含量过高时,K析出趋于平衡,可能是因为过多Ca O会抑制K的析出,在高温条件下,添加Ca O更有助于KCl析出和提高了燃料整体抗结渣性。

关键词：生物质颗粒成型燃烧动力学金属离子残留特性

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一种秸秆粉碎颗粒成型机的设计与有限元分析

南方农机 2024年第6期55卷 17-19页

作者：牟海晶戚麟何慧聪杨春龙袁豪郭明强崔有正齐齐哈尔大学机电工程学院黑龙江齐齐哈尔161006

[目的]设计一款秸秆粉碎颗粒成型一体机,达到节能、减排的目的,提高工作效率。[方法]课题组将市场上常用的分体式秸秆粉碎机和生物质颗粒成型机整合,设计了一款秸秆粉碎颗粒成型一体机。基于SolidWorks软件,建立了高精度的大齿轮、输入... 详细信息

[目的]设计一款秸秆粉碎颗粒成型一体机,达到节能、减排的目的,提高工作效率。[方法]课题组将市场上常用的分体式秸秆粉碎机和生物质颗粒成型机整合,设计了一款秸秆粉碎颗粒成型一体机。基于SolidWorks软件,建立了高精度的大齿轮、输入轴、环模三个关键零部件的数字化模型,运用有限元软件ANSYS Workbench对机体部分关键部件进行静力学仿真分析,进而探究其关键部件的应力应变分布情况。[结果]大齿轮、输入轴、环模三个关键零部件结构的应力和应变均在允许范围内,符合设计要求。[结论]秸秆颗粒成型机的设计研究对推动稻草资源的高效利用及环保起到了积极作用。

关键词：秸秆粉碎颗粒成型有限元多功能

新型喷雾干燥技术制备均一功能颗粒—颗粒成型的介观机理及调控

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新型喷雾干燥技术制备均一功能颗粒—颗粒成型的介观机理及调控