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武汉轻工大学学报 2021年第2期40卷 24-28页

作者：李碧宋少云张永林万志华尹芳武汉轻工大学机械工程学院湖北武汉430023 湖北省粮油机械工程技术研究中心湖北武汉430023

为了得到卧式铁辊碾米机内碾白压力与其影响因素之间的关系,采用数值仿真的方式进行了虚拟试验研究。首先建立了卧式铁辊碾米机及米粒的离散元模型,然后考察当碾辊转速及米筛-碾辊之间距离这两个因素改变时,卧式铁辊碾米机的碾白室内碾... 详细信息

为了得到卧式铁辊碾米机内碾白压力与其影响因素之间的关系,采用数值仿真的方式进行了虚拟试验研究。首先建立了卧式铁辊碾米机及米粒的离散元模型,然后考察当碾辊转速及米筛-碾辊之间距离这两个因素改变时,卧式铁辊碾米机的碾白室内碾白压力是如何改变的。仿真结果表明,随着碾辊转速的增加,碾白压力先减小后增大;碾白压力随着米筛-碾辊之间距离的增大而减小,其间的关系可以用一个幂函数来表达。

关键词：碾米碾白压力离散元法数值仿真虚拟试验

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卧式铁辊喷风碾米机碾白过程的多场耦合仿真

卧式铁辊喷风碾米机碾白过程的多场耦合仿真

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作者：李碧武汉轻工大学

学位级别：硕士

碾米机是稻谷加工中最重要的机械设备之一,糙米在碾米机碾白室内经过擦离或碾削作用,其表面皮层被拉断、擦除,使糙米得到碾白。在这个过程中,碾米机的工艺性能非常重要,直接影响了糙米的碾白效果。但糙米在碾白室内的运动状态、受力大... 详细信息

碾米机是稻谷加工中最重要的机械设备之一,糙米在碾米机碾白室内经过擦离或碾削作用,其表面皮层被拉断、擦除,使糙米得到碾白。在这个过程中,碾米机的工艺性能非常重要,直接影响了糙米的碾白效果。但糙米在碾白室内的运动状态、受力大小以及碾白室内气流场的情况都不明确,很难对其进行准确测量。本文以卧式铁辊喷风碾米机为例,使用颗粒仿真软件EDEM对糙米颗粒在碾白室内的运动进行仿真,使用流体动力学软件Fluent对碾白室内气流场情况进行仿真,使用EDEM-Fluent耦合对喷风碾米过程进行仿真。主要研究内容和结论如下:（1）使用EDEM软件对糙米碾白过程进行仿真。针对碾白室内的糙米颗粒运动状态、受力情况进行分析,并在此基础上通过设置多组不同的碾辊、主轴等构件的转速、米筛与碾辊间距的数值进行仿真,分别分析了转速和间距对糙米所受碾白压力的影响情况,根据对仿真结果数据的分析,主要得出以下结论:在转速低于1540r/min时,转速越快,糙米所受碾白压力越小;当转速高于1540r/min后,随着转速的增加,糙米所受碾白压力增大;糙米所受碾白压力大小随着米筛与碾辊间距的增大而减小,并给出了拟合公式。（2）使用EDEM与Fluent耦合对喷风碾米过程进行仿真。将仿真结果与未喷风情况下的仿真结果进行对比,发现喷风条件下,碾白室内糙米分布更均匀、受力更均匀;在此基础上通过改变喷风速度大小,对不同喷风情况下,碾白室内糙米受力均匀性进行对比,发现喷风速度为15m/s时,糙米受力最均匀,喷风速度为10m/s时次之。（3）建立了更接近实际糙米结构的糙米模型,即表层颗粒包裹里层颗粒的双层结构,并分别设置了不同颗粒之间的粘结力。以此糙米颗粒模型使用EDEM耦合Fluent对碾白过程中糙米表层破碎进行仿真,得出了各粘结颗粒数量随时间变化图。该方法为剥皮、去壳等过程的仿真提供了参考。

关键词：碾米机离散元仿真 EDEM-Fluent耦合技术碾白压力

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碾米机碾白铁辊结构优化

碾米机碾白铁辊结构优化

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作者：孙慧男河南工业大学

学位级别：硕士

随着科学技术的发展，人们对物质文化需求不断提高，但对于人口大国来说，粮食问题仍放在首位。我国要用全球7%的土地来养活全球五分之一的人口，这将是对国民经建设的重大考验，也是必须解决的问题。所以粮食产量的提高不仅要从科学种... 详细信息

随着科学技术的发展，人们对物质文化需求不断提高，但对于人口大国来说，粮食问题仍放在首位。我国要用全球7%的土地来养活全球五分之一的人口，这将是对国民经建设的重大考验，也是必须解决的问题。所以粮食产量的提高不仅要从科学种植方面着手，还要从加工运输上来节约。在加工小麦和稻谷的过程中，每年浪费可食资源高达1500万吨左右。因此，若要提高粮食资源利用率，可靠、高效的粮食加工机械是必备的。碾米机是加工稻谷的重要设备之一，碾白室为碾米机的核心工作部件，糙米在碾白室内受机械力作用而得到碾白，在碾白过程中糙米受压易产生碎米。因此若想控制碎米的产生，需要对碾白室内糙米颗粒的运动轨迹及受力情况进行分析，在此基础之上对碾白室结构参数进行优化，进而降低碎米率。而结构优化的前提是需要有合理的理论依据与实际经验的结合。但目前存在的问题是：对碾米机碾白室内压力分析无准确的理论方法;对碾白室糙米颗粒运动轨迹分析时，采用单颗粒来代替糙米物料群的运动状态进行分析，忽略糙米颗粒间的相互作用，这样则无法准确反映糙米颗粒群体运动的真实情况;对碾米机多采用经验与类比方法进行设计，尤其是碾白铁辊的结构参数，并没有坚实的理论基础来支撑。鉴于此，本文主要研究的内容是：首先根据现有设备对铁辊碾米机碾白室进行实体建模，运用离散元理论对碾白室工作过程进行仿真，分析碾米机在碾白过程中糙米颗粒群体在碾白室内受到压力大小与分布;打破以往使用单颗粒代替颗粒群体进行分析的情况，对糙米颗粒群体的运动轨迹进行分析，从而得出更接近真实情况的糙米颗粒群体运动轨迹方程;依据仿真得出的糙米颗粒群体在碾白室内所受压力大小分布及运动轨迹，对出米率进行分析计算;最后根据碾白室内碾白压力及糙米颗粒群体运动轨迹对出米率影响结果的分析，最后采用正交实验法对碾白铁辊结构参数进行优化。本文跳出传统类比和经验设计方法，采用现代设计方法与手段即离散元法，对碾白室的工作过程进行仿真计算，为碾白铁辊的结构参数优化提供理论依据。

关键词：碾米机碾白铁辊碾白压力离散元

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卧式铁辊喷风碾米机的气固耦合仿真

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武汉轻工大学学报 2019年第5期38卷 63-68页

作者：李碧宋少云裴后昌尹芳余南辉武汉轻工大学机械工程学院湖北武汉430023 湖北省粮油机械工程技术研究中心湖北武汉430023

为了深入研究卧式铁棍喷风碾米机的喷风速度对碾白压力的影响,对喷风碾米过程进行气固耦合仿真。首先分别建立了碾米过程的离散元模型和流体域模型,然后对不同的喷风速度下的碾白过程进行耦合仿真,对碾白室内糙米受力均匀性情况进行分析... 详细信息

为了深入研究卧式铁棍喷风碾米机的喷风速度对碾白压力的影响,对喷风碾米过程进行气固耦合仿真。首先分别建立了碾米过程的离散元模型和流体域模型,然后对不同的喷风速度下的碾白过程进行耦合仿真,对碾白室内糙米受力均匀性情况进行分析,确定了最佳的喷风速度。结果表明:喷风速度为15m/s时,糙米所受碾白压力最均匀,10m/s时次之。上述方法可以应用在碾米机的工艺参数确定中,并对类似颗粒物加工过程的气固耦合仿真应用有一定的参考意义。

关键词：碾米机离散元仿真 EDEM-Fluent耦合技术碾白压力

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基于离散元法的碾米机结构优化设计研究

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塔里木大学学报 2020年第2期32卷 80-89页

作者：贾富国唐玉荣杨欲晓满晓兰李龙东北农业大学工程学院黑龙江哈尔滨150030 塔里木大学机械电气化工程学院新疆阿拉尔843300

为改进擦离式碾米机结构,优化擦离式碾米机碾米性能,该文采用离散元法对糙米在擦离式碾米机内的碾米过程进行了数值仿真模拟,通过正交试验法模拟分析了碾白室内不同碾筋结构参数对碾白压力的影响,提出了优化碾筋结构的方案,结果表明:对... 详细信息

为改进擦离式碾米机结构,优化擦离式碾米机碾米性能,该文采用离散元法对糙米在擦离式碾米机内的碾米过程进行了数值仿真模拟,通过正交试验法模拟分析了碾白室内不同碾筋结构参数对碾白压力的影响,提出了优化碾筋结构的方案,结果表明:对平均碾白压力影响最大的是碾筋高度,对碾辊压力影响最大的是碾筋根数,碾筋结构设计的最优参数是:根数为2、倾角为3°、高度为4 mm的组合,研究结果可为擦离式碾米机碾米性能的优化提供理论依据,也为其他颗粒加工机器的性能优化提供参考。

关键词：擦离式碾米机碾白压力离散元法理论分析参数优化

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碾米机碾白运动的研究与碾白室设计的探讨

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粮食与饲料工业 1980年第2期 1-27页

作者：顾尧臣粮食部设计院

本文提出并论述了米粒流体、单位产量碾白运动面积和碾白的四个因素——碰撞、碾白压力、翻滚和轴向输送等新概念,推荐了一些设计数据;推导了碾白压力计算公式和米粒离开有槽(筋)辊时的速度计算公式;论述了米粒的理想运动、碾白室轴向... 详细信息

本文提出并论述了米粒流体、单位产量碾白运动面积和碾白的四个因素——碰撞、碾白压力、翻滚和轴向输送等新概念,推荐了一些设计数据;推导了碾白压力计算公式和米粒离开有槽(筋)辊时的速度计算公式;论述了米粒的理想运动、碾白室轴向和圆周向截面积收缩率和铁辊刷米,并推荐一些设计数据。根据论述介绍了碾白室设计的内容、方法和有关数据。