不同工艺参数下苜蓿草粉环模制粒机流场的模拟与验证

发布时间：2018-04-06 06:02

  本文选题：生物质　切入点：流场　出处：《农业工程学报》2017年21期

【摘要】：环模制粒成型技术以其高效率、高成型率、强适应性等优点广泛应用于生物质能源和饲料产业等领域。该文以苜蓿草粉为原料,应用POLYFLOW软件对环模制粒机挤压区流场进行数值模拟,研究了喂料量、环模转速和物料含水率的变化对流场压力、速度、剪切速率和黏度分布特性的影响规律,并以试验验证,旨在为生产工艺的有效控制提供参考依据。结果表明:在结构参数等条件一定的情况下,增大喂料量,流场压力升高,挤压成型区域扩大,且物料以较快的速度作层流运动,流场剪切速率降低,黏度增大,出模压力和成型密度较大;减小环模转速,流场压力和挤压成型区增大,流动速度减小,剪切速率降低,黏度较大,但出模压力和成型密度降低;物料含水率降低使流场压力、黏度、出模压力和成型密度增加。通过比较得出:当喂料量为6 t/h、环模线速度为6.5 m/s和物料含水率为15%时所形成的流场有利于苜蓿草粉的制粒成型。
[Abstract]:Ring die granulation technology is widely used in biomass energy and feed industry with its advantages of high efficiency, high forming rate and strong adaptability.Using alfalfa meal as raw material, the flow field in extrusion area of ring die granulator was simulated by POLYFLOW software, and the flow field pressure and velocity of feed quantity, rotation speed of ring die and moisture content of material were studied.The effects of shear rate and viscosity distribution characteristics are verified by experiments in order to provide a reference for the effective control of production process.The results show that when the feed rate is increased, the pressure of the flow field is increased, the extrusion area is enlarged, and the laminar flow is moved at a faster speed. The shear rate of the flow field decreases and the viscosity increases.The pressure and density of the mold are large, the flow field pressure and the extrusion zone increase, the velocity of flow decreases, the shear rate decreases, the viscosity is larger, but the pressure and density of the mold are decreased, and the flow field pressure is reduced with the decrease of the moisture content of the material.Viscosity, die pressure and molding density increase.The results show that the flow field formed when the feed volume is 6 t / h, the linear velocity of the loop is 6.5 m / s and the moisture content of the material is 15%, the granulation of alfalfa powder is favorable.
【作者单位】： 甘肃农业大学机电工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51365002) 甘肃农业大学青年导师基金项目(GAU-QNDS-201204)
【分类号】：S817.12

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本文编号：1718259