锤片饲料粉碎机流场分析与性能试验研究

发布时间：2020-04-27 17:45

【摘要】：锤片饲料粉碎机工作时,在粉碎室流场中会形成气固环流层,直接影响粉碎机性能。筛片是粉碎室的重要组成部分,前期研究表明,合理的筛片形状可改善粉碎室流场特性。为此,本文以CPS-420型锤片饲料粉碎机为样机,设计了不同形状参数的翼形三角形组合形筛片,并通过理论分析的方法获得了粉碎室内物料颗粒的受力情况;采用数值模拟技术获取了粉碎机使用不同筛片时的流场特征,分析了筛片形状参数对粉碎室流场特征的影响规律;在上述研究基础上,根据国家标准对装有不同筛片的粉碎机进行了性能试验研究。本文主要研究成果如下:1.根据物体运动学、碰撞学等相关理论,分析了粉碎室内物料在锤片冲击、沿锤片径向滑动、与筛片碰撞过程中的受力情况。2.采用Fluent软件的Mixture多相流模型,对不同形状参数下的翼形三角形组合形筛片内部流场进行了三维数值模拟,获取了流场特征信息。模拟结果表明,粉碎机采用翼形三角形组合形筛片后,粉碎室内部流场分布较为散乱、无序,出现了形态不均一、不规则的各种小尺度的速度和压力梯度层,使得流场形成不同尺度的紊乱、颤振运动,从而增加固相物料的碰撞和受打击概率;另外,筛片翼形弧和等边角区域均形成了中心压力较低的涡旋层,且在翼形弧附近局部区域出现了高速流场,易使锤筛间隙处环流运动发生改变,从而对物料筛分和粉碎产生较大影响。3.根据不同形状参数下的筛片内部流场模拟结果,分析了筛片形状参数与粉碎室流场分布之间的关系规律。研究发现,筛片翼形弧弯度、翼形弧冲角及等分数目对粉碎室流场分布的散乱、无序化及速度和压力梯度层尺度的多样化均有明显影响,各参数的影响主次顺序依次为等分数目、翼形弧冲角、翼形弧弯度。4.以黄玉米为粉碎对象,对分别装有不同形状筛片的粉碎机进行粉碎性能试验。试验结果表明,筛片翼形弧弯度为0.15,翼形弧冲角为15°,等分数目为4,等边角为120°时,粉碎机性能最佳,生产率和度电产量较环形平筛分别提高17.4%、14.6%。5.数值模拟与试验结果表明,筛片形状参数变化影响粉碎室流场特征、粉碎机性能,合理的筛片形状参数有利于粉碎机形成改善性能的良性流场,较佳的筛片形状参数为:翼形弧弯度为0.15,翼形弧冲角为15°,等分数目为4。本研究为锤片饲料粉碎机新型筛片的设计提供理论依据,也为旋转类农业装备流场研究提供方法依据。
【图文】：

图１紫云牌锤片粉碎机逦

图２邋ＳＦＳＰ１３８Ｅ锤片粉碎机逡逑Ｆｉｇ．ｌ邋Ｚｉ邋ｙｕｎ邋ｈａｍｍｅｒ邋ｍｉｌｌ逦Ｆｉｇ．２邋ＳＦＳＰ１３８Ｅ邋ｗａｔｅｒ邋ｄｒｏｐ邋ｔｙｐｅ邋ｈａｍｍｅｒ邋ｍｉｌ逡逑
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S817.122

【参考文献】

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本文编号：2642486