混流式粮食干燥机中水分含量和停留时间分布毕业设计论文 ㊣ 精品文档 值得下载

布。

实验通过数码相机记录。

图展示了示踪层在实验中的变化。

开启和关闭释放装置是排放的谷物质量通过天平称量。

每个释放样品中示踪粒子的数量是在条很宽的平坦托盘中计数的。

连续用这种单过渡方式释放谷物直到的示踪粒子离开干燥机。

试验中干燥机被不断填满。

通过这种方式停留时间分布如图被测量出来。

突破时间测得为秒。

通过公式，当等于秒时为秒。

计算是基于释放样品中搜集的的示踪粒子。

其余的的示踪粒子被困在干燥机侧墙和空气管半角里。

应该指出的是，收集过的示踪粒子后，继续使用试验干燥机，在接下来的样品中依然可以发现示踪粒子。

这意味着这些示踪粒子在整个谷物干燥实验中不断停留在干燥轴角落里。

可以预计，在真实干燥工艺中，这些谷物会发生过度干燥。

为了直接的比较仿真和实验中停留时间分布情况，将他们的坐标转化为无量纲的释放量和时间。

图可以清晰的说明。

测量和计算结果十分接近。

模拟和实验中粒子的流动十分相似。

峰值代表在中心区域的示踪粒子流动是具有更高的速度和较低的摩擦作用。

长长的低谷表明谷物流动受到墙壁摩擦和空气管的直接作用。

这些粒子的垂直速度较低，由于较高的摩擦影响。

导致谷物在干燥机中有不同的停留时间。

这会导致干燥过程中水分的不均匀分布和提高干燥后储存的质量损失风险。

谷物速度过快会产生不充分干燥，相反会产生过度干燥。

过度干燥通常有下三种后果过多的缩水，导致部分质量无法进入市场。

需要消耗过多的能量来干燥，提高干燥成本。

可能出现热损伤。

谷物的水分和温度分布。

除了粒子流动，干燥过程也受到结构设计的影响，例如风管的位置和侧墙。

在对粮食水分和温度测量中，出口处有个最大值。

再次，最小值出现在垂直风管暖风入口处。

反之亦然。

利用校正功能，转换测量粒子，再应用高斯定理得到个样品的水分分布情况。

单粒粒子水分分布的结果如图所示，该数据是有工业条件下得到的。

实验干燥机应用风管水平布置。

两条曲线代表干燥机进出口处正常的水分分布。

随着干燥机的发展，干燥工艺受到除了风管位置以外其它的些结构和操作因素影响。

总结水分分布和停留时间的观测可以应用于研究设计元素对干燥过程的影响，同时，更好的理解粮食在干燥机中的运动。

通过干燥机中停留时间分布的研究，比较仿真和实验，得到应用离散单元法可以预测粒子的运动。

实验得到干燥机中存在两种区域，中心高速区和近墙壁处低速区。

空气半管处会阻碍自由粒子的运动，延长停留时间。

为了研究结构元素的影响各种稳态下试点和工业条件下的实验分别进行。

为了这个目的，在粮食释放阶段分别测量谷物水分和温度分布。

两主要风管的水平和斜放置的影响也被观测出来了。

谷物和粒子的水分和温度分布在截面方向上产生强烈的波动。

导致不均匀干燥。

这些均是在稳态并不断补充谷物的条件下发生的，因此，这意味着干燥中会产生高的能耗和低的产品质量。

分析表明干燥机设计的主要问题在于空气风管的安排和分配。

据和所说，最优的形状，大小和位置的风管在混流式干燥机上还没有被建立。

干燥机追求最小化的不均匀干燥，未来的目标就是开发设计更好的混流式干燥机。

致谢作者感谢德国联邦教育和研究部门提供的财务支持。

参考文献，，，构的影响将会展现出来。

这些资料是从干燥试验中得到的，实验无论在仿真技术或工业规模下均是在稳态条件下进行的。

等人已经等到第批研究结果。

在混流式干燥机中，空气和谷物以顺溜，逆流和横流方式同时被引导通过干燥机轴。

为了将干燥空气与谷物分开，通常干燥机轴和空气管道是按照特定方式排列的。

通常，是在干燥机深度上水平放置的。

在图中，两个主要空气管道的位置被展示出来，其中表示进气管道，表示排气管道。

风管是典型的对称形式排列。

风管的安装位置是从进口空气侧观测得到的。

图展示了传统的风管排列方式，而图展示种新兴的方式，现在正被广泛使用。

在新的形势下，水平方向上进出口风管交替排列。

两种方式各有优缺点，将通过实验进行比较。

试点实验为了比较经典水平和对角线风管安排，进行了各种各样的实验。

实验中的设置如表当达到稳态后，用手将测量盒子举到释放端的末尾。

次释放的谷物将都被收集到盒子里。

两组选定实验结果在图中展示。

水分含量是在宽度上得到的。

测量结果是由深度方向上五个测量点的平均结果。

如图中所示，水分含量在宽度方向上产生强烈的波动。

实验中水平放置条件下，水分含量从变化到在整个截面方向上。

同样，在进出口处产生的差异。

风管位置的不同导致了这种正弦式的变化，如图所示。

这些结果是在适宜温度条件下实验得到的，图展示了热成像相机拍摄的照片，该照片是从释放装置下方的测试盒子处得到的。

与实验对比，水分含量最小处分布和温度分布致。

反之亦然。

工业条件下实验风管位置对粮食水分的影响在工业领域已经开始研究了。

这些实验的目的是观测工业条件下干燥不均匀性的尺度。

实验结果如图所示。

水分分布是在宽度方向上排开的。

反过来，测量值均是神度方向上各测量点的平均值。

图中可见，粮食水分在宽度方向上有很大的波动，进口处有个最小在半角风管角落存在死角，粒子在此处停留极长时间，因此，谷物流到近墙区域有被过干燥的危险。

和开发出配有排放门的干燥机中固体流动基本方程。

基于对流量特性实验，作者发现个基于中断水流状态的固体颗粒流动方程。

尽管先前对许多空气，谷物流动过程和连续性模型的研究，混流式干燥机还是存在许多相关问题，导致粮食在出口处水分分布不均匀。

这项研究的主要目的是调查设计元素和不同风管位置对干燥机干燥的影响。

由于在干燥过程中他们的密切联系，停留时间和水分含量分布都要被调查。

为了评价干燥的平均效果。

测定谷物水分和温度分布分别在试点和工业规模下进行。

材料与方法对谷物水分，温度和停留时间分布的实验为了研究谷物的停留时间，水分，温度分布和流动特点干燥实验是在试点和工业规模下分别进行的。

工业混流式干燥机大多数是在有间断的连续条件下工作的，在主要的干燥期间，粮食床不懂，只是进行垂直方向断断续续的运输当放电装置被打开时。

以这样的方式，谷物在重力的作用下从干燥机顶端到底部。

在干燥试验中，干燥操作是在实际断流的状态进行的。

干燥机中粒子流动方式不同，发展出两种操作模式，间断流和连续流。

连续流可以看做是特殊的间断流，既放电时间无限长的间断流。

放电装置平稳打开，谷物流出自由且连续。

它可以达到固体流出的最大流量率。

尽管连续流并不是实际的状态，但它对颗粒流动的理论研究有很大作用。

在连续流中粒子的行为更容易调查。

这是由于流动只依赖于床材料的几何和物理性能的影响。

因此，离散单元法模拟粒子流动采用连续流。

与间断流相比连续流计算时间和资源是可以被保留的。

与离散单元法相反，连续流在停留时间实验中不可以被采纳。

这是有干燥机的尺寸和材料处理决定的。

在连续流条件下无法正确收集大量谷物和示踪剂粒子的排放和再干燥。

因此，采用间断流。

只对放电时间进行测量，假设连续流发生在此时。

图是放电装置上面进行的。

见图空气管的截面部分和底部的放电设备的尺寸严格复合真正的测试干燥机。

为了简化模型和节省计算时间和资源，单颗粒小麦简化为球面形颗粒。

同样，模拟粒子流动采用连续流动方式。

两种流动方式的定义和说明在节。

在离散单元试验中，气流的影响被忽略了。

更多关于离散模拟的说明到丁小平的文献中寻找。

结果与讨论停留时间分布在示踪粒子的帮助下，干燥机中，近墙壁和中部粒子运动的详细差异得以确定。

示踪粒子在设备的顶部引进。

颗粒在干燥机中流下的停留时间是关于它们在干燥机中截面位置的函数。

仿真模拟在离散仿真试验中个分散的涂黄颜色的小麦被用作示踪粒子。

干燥机的几何形状和模拟开始阶段示踪粒子的位置在图，中说明。

释放谷物时间，垂直方向上示踪粒子从起始位置到几何位置花秒。

对黄色示踪粒子方向位置随时间变化进行监控。

图描述在仿真过程中示踪粒子的工作过程。

如图示，由于自由运动摩擦制约流动，颗粒通过中心区域的速度快与侧墙位置。

释放示踪粒子的数量和粒子从顶部位置到底部位置花费的时间分别进行监测和计算。

这个时间代表粒子在干燥机中的停留时间。

图给出了停留时间的计算方法。

为了很好地比较停留时间分布情况，将仿真和试验中的坐标转化为无量纲的变量。

突破时间，即第个示踪粒子离开干燥机的时间，秒。

仿真结束，用于停留时间研究的黄色示踪粒子得到了回收。

然而还有留在了干燥机中。

计算式中等于秒，最终计算得到等于秒。

丁小平跟踪示踪粒子对离散粒子的流动行为和流动障碍物的分析进行了进步的研究。

实验首先，测试干燥机通过电梯到第水平排风管的出口充满小麦。

见图干燥机的顶端大约有米高。

床面是水平并平滑的。

相当小心，水平层个红色示踪粒子被放在床的上面，接近透明玻璃前面的墙上。

这层从宽度上覆盖了德国波茨坦农业工程，研究所干燥机的说明。

测试站有两部分组成，分别平行垂直，个用于谷物流动研究，个用于干燥实验。

干燥机由个电梯将谷物运输到顶部。

它连接到个空调控制系统和以计算机为基础的测量控制系统。

干燥轴约两米高，总共有根进出口空气管道，它们在干燥机深度方向水平对齐摆放。

实验干燥机配有气动门，实现分批释放粮食。

为了控制质量流动，提供个粮食横截面流动部分。

在干燥机轴的两侧可以使用锁模块改变风管位置。

因此，单独的进气和出口空气管可以分别关闭和开启。

为了在干燥放电时测量谷物水分和温度分布在放电结束使用个取样盒。

图是试验中使用的测试盒子。

离散单元模型对停留时间的仿真模拟实验中，干燥机配有排泄门。

在设定好边界条件和初始条件下，离散单元法计算了定时间的颗粒流动数值模拟。

相互作用力模型被应用与粒子作用和粒子于墙作用，然而，墙又被严格定义，在相互作用中没有位移和运动。

图三展示试验和仿真中的干燥机尺寸。

实际形态的小麦近椭球面。

这种形状的粒子曾经被用来模拟打桩问题。

作者应用种模型构成椭球面颗粒，然而，非球面的粒子需要更先进