双螺杆挤压蒸煮中过程参数与系统参数关系的研究

研究了用C lextralBC-45型双螺杆挤压机加工玉米面、豆粕粉和鱼粉混合物时过程参数对系统参数的影响。以螺杆转速、进料速率和进水速率3个过程参数为自变量,以运行电流和运行压力2个系统参数为应变量,应用回归正交设计对试验方案进行设计以及对试验结果进行分析,并用回归方程来描述过程参数与系统参数的关系。结果表明,螺杆转速、进料速率和进水速率对挤压系统的运行电流和运行压力都有显著影响,且运行电流与运行压力之间存在着极显著的线性相关关系。应用所建立的回归方程可预测和控制挤压系统的运行稳定性。     

热塑挤压操作参数对低值水产蛋白组织化制品物理特性的影响

以北太平洋鱿鱼加工废弃的边角料为原料,采用双螺杆挤压技术,利用响应面分析方法研究了主要操作参数物料含水量、机筒温度和螺杆转速对鱿鱼蛋白挤出物的水分含量和堆积密度的影响,分别建立挤出物水分含量、堆积密度与操作参数的回归拟合方程。结果表明,物料含水量对挤出物水分含量的影响非常明显,两者呈现正相关关系,物料含水量和机筒温度的交互作用对挤出物的水分含量和堆积密度的影响均呈显著性;水分含量、堆积密度与操作参数的回归拟合方程的相关系数R2分别是0.952和0.819,拟合的统计模型具有较高的可信度。     

热塑挤压操作参数对低值水产蛋白组织化制品物理特性的影响

以北太平洋鱿鱼加工废弃的边角料为原料,采用双螺杆挤压技术,利用响应面分析方法研究了主要操作参数物料含水量、机筒温度和螺杆转速对鱿鱼蛋白挤出物的水分含量和堆积密度的影响,分别建立挤出物水分含量、堆积密度与操作参数的回归拟合方程。结果表明,物料含水量对挤出物水分含量的影响非常明显,两者呈现正相关关系,物料含水量和机筒温度的交互作用对挤出物的水分含量和堆积密度的影响均呈显著性;水分含量、堆积密度与操作参数的回归拟合方程的相关系数R2分别是0.952和0.819,拟合的统计模型具有较高的可信度。     

香鱼配合饲料挤压加工工艺优化研究

为了生产出低污染、高转化率的环保型香鱼沉性挤压饲料,以沉性香鱼配合挤压饲料膨化度、近似密度和水中稳定性为重要特性指标,采用单因素和正交试验研究了物料含水率、螺杆转速和螺杆温度对其挤压工艺和饲料特性的影响.结果表明:物料含水率、螺杆转速和螺杆中、后部温度均影响饲料膨化度、近似密度和水中稳定性,正交方差分析显示,螺杆后部温度对近似密度有显著影响.通过单因素和正交试验确定香鱼配合饲料挤压工艺条件为:物料含水率30％、螺杆转速90 r/min、螺杆后部温度90℃,此条件下挤压饲料产品的近似密度最大,水中稳定性也较好,能很好地满足香鱼的摄食要求.     

抗性淀粉膨化工艺与产品特性的关系研究

[目的]对抗性淀粉的膨化工艺参数进行优化。[方法]利用响应曲面法的中心组合设计,选择物料水分含量、螺杆转速和模头温度作为优化因素,研究了各因素不同水平对膨化产品的抗性淀粉含量、膨化度的影响。[结果]在研究产品中抗性淀粉的试验中,各因素对响应值的影响顺序为：螺杆转数〉模头温度〉物料的水分含量;在研究产品膨化度的试验中,各因素对响应值的影响顺序为：模头温度〉螺杆转数〉物料的水分含量。通过响应面分析得到抗性淀粉膨化工艺的最优参数：物料的水分含量为11.5%,螺杆转速为533.333 r/min,模头温度为110℃,理论计算产品中抗性淀粉含量达到16.271%,产品膨化度达到7.507。在此条件下进行验证试验,实测产品中抗性淀粉含量为（15.735±0.332）%,产品膨化度为7.154±0.462,与模型高度拟合。[结论]对未来膨化抗性淀粉的大规模生产提供了可靠的实验室理论及实验数据。     

基于响应面法的仔猪配奶罐搅拌器数值模拟与优化

为了探究仔猪配奶罐中搅拌器参数对奶水搅拌效果的影响,设计了一种双层桨叶仔猪配奶罐,采用CFD数值模拟与响应面分析相结合方法,以转速、层间距、桨叶角度和离底距离为优化参数,以搅拌功率、混合时间和平均温升速率为响应指标,设计四因素三水平正交仿真试验,建立响应指标的回归模型,得到双层桨叶搅拌器的最优参数值。结果显示：转速和桨叶角度对搅拌功率的影响极显著,转速、层间距、桨叶角度和离底距离对混合时间影响极显著,转速对平均温升速率影响极显著,层间距和桨叶角度对平均温升速率影响显著,其中转速对搅拌器性能影响最大;响应面回归模型具有较好的拟合性,通过响应面回归模型得到最优的参数组合为转速80 r/min、层间距170 mm、桨叶角度30°、离底距离100 mm。与优化前相比,搅拌功率减小27.08%,混合时间减小70.15%,平均温升速率提升9.57%,且湍流动能云图分布和温度云图分布明显优于初选模型。     

柱状生物炭基肥成型机的设计与试验

生物炭基肥将生物炭和普通化肥有机地结合起来,具有化肥利用率高、可以改良土壤、减少化肥使用次数和数量、污染环境程度低等优点,已成为研究热点。针对当前生物炭基肥成型设备生产效率低、成型率低,生产出的成型颗粒抗压能力小、合格率不高的问题,研制了一种基于螺杆挤压成型原理的柱状生物炭基肥成型机,并确定了挤压装置、成型装置、切粒装置等零部件的主要结构参数。为探究机器运行参数对成型效果的影响,并选出最佳运行参数组合,安排了单因素试验和正交试验。单因素试验结果表明:合格率的大小与螺杆转速和切粒轴转速匹配程度好坏有关;螺杆转速、切粒轴转速、孔板开孔率的增大,均可使产量增加;切粒轴转速对硬度影响不大,螺杆转速和孔板开孔率的增大可使硬度减小。正交试验结果表明:对于合格率,螺杆转速与切粒轴转速的交互作用和切粒轴转速影响极显著,螺杆转速影响显著;对于产量,螺杆转速影响极显著,孔板开孔率和切粒轴转速影响显著;对于硬度,螺杆转速和孔板开孔率影响极显著。对试验结果进行极差分析,并采用综合平衡法,确定了成型试验的最佳参数组合:螺杆转速为45r·min~(-1),切粒轴转速为185r·min~(-1),孔板开孔率为10%。该条件下的合格率为86%、产量为32.27kg·h~(-1)、硬度为2.56kg。并以正交试验获得的最佳运行参数为试验条件,进行了成型机性能试验。性能试验结果表明:颗粒的成型率为96.2%,颗粒的密度为0.92g·cm-3,颗粒的含水率为1.61%。本文研制的柱状生物炭基肥成型机,与常用的生物炭基肥成型设备相比有优势,且成型性能好,生产的成型颗粒符合相关标准中的成型要求,可为生物炭基肥的成型设备和成型工艺的发展提供技术支持。     

秸秆膨化机度电产量的生产参数优化及影响因素分析

本文对影响秸秆膨化机度电产量的主要生产参数—秸秆含水率(X1)、秸秆粒度(X2)和螺杆转速(X3)进行了研究,揭示了度电产量与这些参数之间的内在规律,创建了秸秆度电产量与三个参数之间的数学模型,进行了生产参数优化,并就生产参数对度电产量的影响进行了分析。     

浮性水产饲料膨化加工参数优化研究

为优化浮性水产饲料挤压膨化加工参数,以膨化度、容积密度、吸水性和溶失率作为饲料加工品质评价指标,采用响应面分析法研究了螺杆转速、出料段机筒温度和物料含水率对饲料加工品质的影响,并利用扫面电镜观测了饲料微观形貌。结果表明：适中的螺杆转速、出料段机筒温度以及低物料含水率,有利于形成较高的饲料膨化度;高螺杆转速与高出料段机筒温度有利于形成较低的饲料容积密度、吸水性以及溶失率;优化后的浮性水产饲料膨化加工参数为螺杆转速130 r·min^-1,出料段机筒温度150 ℃,物料含水率10%,其加工后的饲料膨化度、容积密度、吸水性和溶失率分别为1.223、0.398 g·mL^-1、214.803%、4.297%;优化后的浮性水产饲料微观表面相对光滑圆润,物料的熔融效果较好,结构质密,饲料膨化加工综合质量较好。     

盐穴型战略储油库参数选择及稳定性分析

随着我国石油资源对外依存度的逐年增加,建立完善的战略石油储备已经成为当务之急.针对盐穴型战略储油库储存运行的关键技术,结合盐岩力学特性和我国地质状况,对战略储油库造腔设计、建腔参数选择、运行参数确定以及影响储油库稳定性因素等问题进行了详细分析.研究结果表明：当储油库安全运行时,注采速率不超过4.5 m/s,并确保运行压力符合储油库的最大内压准则;溶腔内流体的热压膨胀对战略储油库前期运行安全影响较大,在长期稳定储油后,容易造成储油库内压增大,导致储存原油发生泄漏,在储油库安全运行时应尤为重视.研究成果可为今后我国盐穴战略储油库工程实践提供理论依据和技术支持.（表1,图2,参14）     

肉兔养殖用弹簧螺旋喂料机输送性能试验研究

针对弹簧螺旋喂料机在肉兔养殖的颗粒饲料输送过程中存在易破碎、易残留、料盒喂料量波动大的问题,同时为了提高弹簧螺旋喂料机的输送量,对弹簧螺旋喂料机输送过程中颗粒饲料的受力状态和输送机理进行分析;采用自行设计的弹簧螺旋喂料机试验平台,以颗粒饲料破碎率、管内残留率、输送量和喂料稳定性为评价指标,以进料口处绞龙固定连接轴的长度、螺旋间隙、螺旋转速为试验因素进行组合正交试验。试验结果表明:1)螺旋间隙对破碎率、残留率、输送量和喂料稳定性均有显著性影响(P0.05),螺旋转速和轴长仅对输送量有显著性的影响(P0.05);2)随着间隙的增大,破碎率、残留率显著降低,喂料稳定性及输送量显著提高;随着转速增加、轴长减少,输送量显著提升;3)优化后的弹簧螺旋喂料机参数组合为绞龙固定连接轴的长度180mm、螺旋间隙4.6mm(螺旋管内径为46mm)、螺旋转速169r/min,与现有的弹簧螺旋喂料机输送性能相比,其破碎率降低了84.7%,残留率降低了3.9%,输送量提高了30.7%,喂料稳定性提高了27.1%     

莲藕施肥机无轴双螺旋供肥装置性能分析与试验

针对藕田施肥过程中存在的劳动强度高、施肥稳定性及均匀性较低的问题,设计了一种水力喷射式莲藕施肥机,其主要分为供肥装置和水肥混合装置,主要对无轴双螺旋供肥装置进行了设计与分析。通过理论分析确定影响供肥性能参数主要为螺旋转速、直径和导程,结合藕田施肥农艺要求确定上述3项参数的取值范围。利用EDEM对无轴双螺旋供肥性能进行离散元仿真分析,以供肥量均值和供肥量稳定性变异系数为评价指标分别进行单因素试验和回归正交旋转组合试验。单因素试验结果表明：供肥量均值随着螺旋转速、直径和导程的增大而增大,并且具有良好的线性关系,因此可通过调节供肥螺旋转速、直径和导程来改变供肥量均值;供肥量稳定性变异系数随着螺旋转速和导程的增大呈现先降低后升高的趋势,而随着直径的增大而减小。运用Design-Expert软件对回归正交旋转组合试验结果进行分析优化,分别开展仿真试验和台架试验对优化后的参数进行验证。结果表明,当螺旋转速为160 r·min^-1,螺旋直径为78 mm,螺旋导程为53 mm时,仿真结果供肥量均值为329.43 g·s^-1,供肥量稳定性变异系数为1.43%,...     

小型水稻联合收割机高自净脱粒装置设计与分析

为解决现有通用小型联合收割机脱粒装置内高残留的问题,选定农广4LZ-0.8小型联合收割机脱粒装置为原型机进行改进设计,为满足育种收获低混种的农艺要求,对脱粒装置底部曲面进行了改进,并采用了全程气流辅助清理和扬谷器清理的组合方式,解决了原有搅龙与刮板输送造成高残留的缺陷。设计了脱粒试验台进行试验,以喂入量、导向风管入口风速、扬谷器转速为试验因素,以脱粒装置内谷粒残留量为性能评价指标,先进行不同风速下最大喂入量的单因素试验,以确定试验因素范围,再运用回归分析方法建立了脱粒装置清残留的数学模型,优化确定了最佳参数组合。试验结果表明:当喂入量为0.6 kg/s;导向风管入口风速为12 m/s;扬谷器转速为1 000 r/min时,装置内整体残留量为0.18 g。     

基于离散元法的螺旋式排肥器性能模拟试验

为提高螺旋式排肥器对颗粒肥料的排肥稳定性与均匀性,采用离散元仿真软件EDEM对排肥器结构参数进行数值模拟并进行仿真试验,分析螺旋叶片直径、螺距和排肥轴转速对排肥器排肥性能的影响,获得排肥器工作参数与排肥量和排肥稳定性变异系数的回归数学模型。仿真试验结果表明:影响螺旋式排肥器排肥量的因素主次依次为排肥轴转速、螺距、螺旋叶片直径,排肥量最大为221.2 g/s,最小为54.76 g/s;影响排肥稳定性变异系数的因素主次依次为排肥轴转速、螺距、螺旋叶片直径,通过Design–Expert 8.0进行参数优化,确定排肥器最优参数组合,即螺旋叶片直径100 mm、螺距60 mm、排肥轴转速15 r/min,此时排肥稳定性变异系数达到最小值,为8.48%,排肥器排肥性能较为稳定均匀。     

三角函数干形方程与广义Brink干形方程的比较

利用来自澳大利亚新南威尔士州不同生长条件下的辐射松人工林样木干形数据,比较三角函数干形方程与广义Brink干形方程对估计树干任意高度处对应去皮直径的效果;利用非线性回归拟合干形方程中的参数,将拟合残差、预测均方误差、绝对偏差、决定系数等作为评判准则。结果表明:通过样本数据回归拟合得到方程中的参数后,用三角函数干形方程预测新的干形数据集中给定树干上任意高度对应的去皮直径时,估计结果更准确;三角函数干形方程对树干底部直径的估计结果要优于广义Brink干形方程,且三角函数干形方程对树干整体拟合结果更稳定。另外,依据三角函数干形方程参数估计结果将其化简并检验化简后的拟合效果,从而证明三角函数干形方程的易变形性及灵活性。      

秸秆纤维制取机配套强制喂料装置的优化设计及试验

为辅助秸秆纤维制取机高效制取秸秆粗纤维,解决喂料过程中因人工劳动强度大、喂料不连续造成粗纤维加工质量下降等问题,设计竖直向下螺旋强制喂料装置。在喂料装置结构及工作原理分析基础上,以秸秆长度、螺旋轴转速和秸秆含水率为试验因素,以输送量为评价指标,采用3因素5水平二次正交旋转中心组合方法实施试验。结果表明,(1)各因素对大豆秸秆输送量贡献率主次关系为:秸秆长度、螺旋轴转速、秸秆含水率;(2)当参数组合为秸秆长度60~120 mm、螺旋轴转速160 r·min-1、秸秆含水率78%~90%时,满足纤维制取机1 000 kg·h~(-1)喂入量要求。研究为D200型桔杆纤维制取机高效生产优质纤维奠定基础。     

膨化尿素精料的加工及其质量评价

利用尿素饲喂反刍动物可节省其它动植物蛋白质饲料资源。然而因纯尿素在动物瘤胃中水解快,极易造成动物氨中毒和尿素损失,使尿素的添加量和利用率受到很大限制。作者利用挤压技术生产膨化尿素精料,通过优选挤出机的工艺参数和合理的尿素添加量,使尿素在融溶状态被糊化的玉米淀粉膜包围,大大降低了其水解速度。试验结果表明,当螺杆长径比为１０、转速３００ｒ／ｍｉｎ、模板开孔率为１４％左右时,膨化尿素精料的产量和质量比较