U形筒螺旋输送机输送颗粒物料的离散元仿真

采用试验与离散元模拟相结合的方法,对U形筒和圆形筒螺旋输送机输送颗粒物料的动态过程进行对比研究。结果表明:1)U形筒和圆形筒螺旋输送机输送颗粒时都存在质量累积波动现象,波动现象都随着螺旋叶片的转速、螺旋输送机的倾斜角度增加逐渐减弱;2)螺旋输送机的倾斜角度在0~45°时U形筒的效率大于圆形筒,当倾斜角度超过60°后圆形筒效率超过了U形筒,另外输送效率并非随螺旋叶片的转速增加线性增大,而是当转速增大到一定值后趋于稳定;3)对比U形筒和圆筒螺旋输送机工作时颗粒在所受挤压力,位于进料口处颗粒受力最大,且在进料口处圆筒螺旋输送机大于U形筒,转速增加颗粒受力趋稳。     

螺旋输送器及其应用

螺旋输送器由槽体、转轴、螺旋叶片、轴承及传动装置组成,主要分为水平螺旋输送器和垂直螺旋输送器两种,适用于干燥的小颗粒物料的输送作业,广泛应用于粮食、种子和饲料加工业中.     

螺旋弹簧输送装置的试验研究

参照螺旋搅龙的设计计算方法,给出了螺旋弹簧输送装置在垂直向上输送物料时的临界转速、垂直向上分速度和理论生产率的计算公式。试验测定了临界转速和实际生产率,并对试验结果和计算值进行了对比分析。     

筒装农产品管道水力输送能耗的研究

现代运输技术是农产品绿色物流发展的重要支撑,针对传统农产品运输能耗较大、成本较高、易受天气影响等缺点,提出了1种低碳环保的筒装农产品管道水力输送技术。结合模型试验和理论分析,利用大量试验数据,通过标准回归系数法对筒装农产品水力管道输送能耗的影响因素进行分析。结果表明:各影响因素对筒装农产品水力输送过程中的能耗存在不同程度的影响,其中流量影响最大,荷重影响最小。研究成果对筒装农产品水力输送技术的进一步研究具有参考价值。     

成品油顺序输送过程模拟

成品油顺序输送必然会形成混油段,选择合理的输油方案是减少混油的基本措施,运用计算机对不同的输油方案进行模拟分析是选择合理输油方案的有效方法。分析了顺序输送过程中管路水力特性的变化过程,建立了水力分析的数学模型,并开发了通用的顺序输送过程模拟软件,通过算例说明了该软件的实际应用意义。     

富气输送管道清管模拟研究

通过对富气输送方式和技术特点进行分析和比较,并根据高压条件下富气输送过程中低持液率的特点,建立了水平管路/轻微起伏富气输送管道的清管模型,模型中耦合了相态模型(选用PR状态方程)、水力热力模型,并且以某气田群天然气凝析液输送管道为例,进行清管工艺模拟计算。将研究计算结果与瞬态两相流模拟软件OLGA的计算结果进行了比较,结果表明,清管模型不仅具有较好的计算精度和较快的运行速度,而且还具有跟踪清管球和模拟液塞增长等功能,适用于管道的设计计算。     

热油管道间歇输送热力水力特性

间歇输送作为原油管道低输量运行的应对措施之一,其热力水力特性较复杂。建立了热油管道间歇输送的流动与传热物理数学模型,并进行数值求解。基于数值模拟结果分析了管道的热力水力特性,结果表明:管道进站油温和站间摩阻均呈现周期性变化规律。输停比和周期运行时间是影响间歇输送管道热力特性的重要参数,输停比相同时,周期运行时间越长,温度波动幅度越大;输送时间相同时,输停比越大,温度波动幅度越小,输送阶段进站油温可恢复的最高温度越高。实际算例表明:在输停比相同、输送时间2～6d的间歇输送方案下,各站最低进站油温的差值在1℃以内。     

基于FLUENT的黏稠油垂直上升水环输送数值模拟

海洋稠油资源是未来原油产量增长的重要来源,但相对于陆上油田,海洋稠油集输因涉及低温环境与立管输送而更具挑战性。采用水环举升稠油可以极大地减小输送摩阻,是一种非常有潜力的稠油“冷输”方法。基于油水两相流及计算流体动力学理论,利用FLUENT6．3．26及GAMBIT2．3．16软件,建立了垂直上升稠油一水中心环状流（CAF）的几何模型与数学模型,评价了模型的有效性,模拟分析了垂直上升CAF的流态及特点,探讨了不同水环生成器环隙宽度及油水流速对垂直上升CAF的影响。结果表明：当油水流速比在一定范围内时,所建模型对垂直上升CAF的模拟结果与实验结果一致性较好;垂直上升CAF在入口端能保持理想的中心环状流,具有光滑的油水界面,但随着油水协同向上流动,油水界面开始波动;水环生成器的环隙宽度对垂直上升CAF的影响较大,环隙过小,水环稳定性较差,流动摩阻较大,而环隙过大则输油量较小;同时兼顾能耗与输油量,在模拟条件下,水环生成器环隙宽度为1．8mnl时输油效率最高。（图7,表1,参13）     

基于EDEM的垂直螺旋输送机对餐厨废弃颗粒输送能力的仿真分析

垂直螺旋输送机主要用于餐厨废弃物粉碎压缩脱水后颗粒的提升过程，粉碎压缩脱水处理过的餐厨废弃物颗粒具有一定粘性，这对垂直螺旋输送机的输送能力产生了一定的影响。本文基于EDEM离散元分析软件，以螺旋轴转速和输送机直径为研究变量，研究垂直螺旋输送机对餐厨废弃颗粒的输送能力。结果表明：在输送机结构和进料速度不变的情况下，对于带有粘性的餐厨废弃物颗粒，螺旋轴的转速越高，输送机内的颗粒速度在竖直向上的分量值越大，填充率越小；在输送机进料速度和螺旋轴转速不变的情况下，螺旋轴直径越大，输送机内的颗粒速度在竖直向上的分量越小，填充率越大，颗粒在水平面上的运动越剧烈。     

对螺旋输送机改进的几点分析

螺旋输送机是一种利用螺旋叶片的旋转,使物料沿螺旋叶片前进方向作水平、倾斜或短距离垂直运动的输送设备.螺旋叶片的形式可分为全叶式、带式、月牙式和浆叶式等,用于玉米、大豆、小麦、水稻及白瓜籽等物料清选的上料螺旋输送机一般为全叶式,可广泛应用于晒场及谷物收购点等需要单机清选作业的场所.     

基于EDEM的埋刮板垂直输送过程物料滞后现象研究

针对埋刮板垂直输送过程中物料滞后问题,首先通过埋刮板垂直输送过程中物料的结拱条件理论分析,建立物料垂直整体输送的理论模型,明确影响物料结拱的因素有刮板内圈周长、刮板间距、物料间内摩擦系数等参数;其次,在离散元仿真中创建垂直埋刮板输送机几何模型,并采用HERTZ-MINDLIN无滑动接触模型,设置刮板、物料的运动参数、材料参数、材料接触参数模拟埋刮板垂直输送过程中物料颗粒的位置分布与速度分布,验证物料滞后现象;最后,通过EDEM仿真揭示了刮板内圈周长、刮板间距、物料间摩擦系数、给料速率、链条速度等参数对埋刮板垂直输送过程中物料的滞后程度的影响规律。结果表明:增大物料内摩擦系数,减小刮板内圈周长和刮板间距等可以减小物料结拱所需的垂直内压力,从而减小物料垂直输送的滞后程度。物料内摩擦系数分别取0.2,0.25,0.3,0.35,0.4时,物料的滞后程度分别为27%,24%,19%,17%,15%;刮板的内圈周长分别取436,476,516,556,596mm时,物料的滞后程度分别为14%,17%,21%,23%,27%;刮板间距分别取100,120,140,160,180mm时,物料的滞后程度分别为24%,27%,30%,33%,35%。刮板链条速度的增大对于物料颗粒的垂直输送速度的提升并无明显的作用,反而会加剧物料垂直运输的滞后程度,而增大物料的给料速率对于物料的垂直输送速度有着显著的提升,可以较大减轻物料垂直输送的滞后程度。本研究成果可为提升垂直埋刮板输送性能提供参考。     

苏丹混合原油加剂常温输送工艺研究

对苏丹输油管道的加剂常温输送工艺进行了研究,介绍了苏丹混合原油降凝剂的研制开发、分析了加剂苏丹混合原油流变性和模拟技术以及结蜡规律,在借鉴已有的应用加剂综合处理输送技术的基础上,成功地将该项技术应用于苏丹外输管道,该项技术的应用,减少了一次性管道建设的投资,节省了大量的燃油费,取得了良好的经济效益.     

螺旋式输送装置参数优化研究

为了提高农业纤维物料螺旋式输送装置的输送性能,降低输送功耗,提高生产率,利用MATLAB软件对比功耗数学模型进行单变量优化分析,并结合试验验证了理论分析的一致性。试验结果表明:螺旋式输送装置输送性能最佳的取值范围是:喂入量30～70 kg/min、螺距300～355 mm、螺旋轴转速97～137 r/min。以比功耗作为输送性能评价指标,采用3因素3水平的Box-Benhnken响应面分析法进行参数优化试验,得到了影响比功耗各因素的主次顺序:喂入量、螺距、螺旋轴转速。以比功耗最小为优化目标,利用Design-expert的优化模块对试验结果进行分析,确定出各因素对指标影响的最佳参数组合:螺距335 mm、螺旋轴转速117 r/min、喂入量30 kg/min,输送性能优化后比优化前提高了8%,上述成果满足预期设计目标,可为螺旋式输送装置的参数优化和结构改进提供一定的参考和指导。     

揉碎玉米秸秆螺旋输送装置参数试验优化

针对农业纤维物料螺旋输送装置输送功耗大、效率低的问题,以比能产量和功耗为输送性能的评价指标,采用Box-Behnken响应面试验方法进行试验,建立各指标与因素间的回归数学模型,并以比能产量最大,功耗最小为优化目标,对影响螺旋输送性能的结构与工作参数进行优化。结果表明,当螺距为300～355mm,螺旋轴转速100～140r/min、喂入量30～70kg/min时,螺旋输送装置能满足较高效率较低能耗输送要求;各因素对比能产量影响的主次顺序为:喂入量、螺距、螺旋轴转速;影响功耗的主次顺序为:喂入量、螺旋轴转速、螺距;螺旋输送装置优化参数组合为:螺距325mm,螺旋轴转速100r/min,喂入量30kg/min。优化后螺旋输送装置的比能产量为0.084 6kg/W,较优化前提高了4.96%,功耗为439.781W,较优化前降低了2.44%。     

甘蔗立式夹持输送通道剥叶装置设计与试验

【目的】探讨甘蔗立式夹持输送剥叶技术在整秆式收割机中的可行性,解决现有整秆式甘蔗联合收割机甘蔗通道长、作业效率低的问题。【方法】以4ZZX-48型甘蔗收割机为作业平台,在输送通道上设计立式剥叶装置。通过收获试验,分析了夹持输送链轮转速(n1)、剥叶辊筒角度(β)、剥叶辊筒转速(n2)和甘蔗喂入率(q)等因素对甘蔗立式夹持输送剥叶性能的影响。【结果】n1和n2对剥叶性能有显著影响,各因素对剥叶性能的影响依次为n1n2qβ。n1为60 r/min、β为30°、n2为360 r/min、q为7.5 kg/s时,甘蔗叶片剥净率为76.6%,剥叶性能达到最优。曲线回归分析表明,剥叶辊n2/n1与剥净率之间存在着二次多项式关系,n2/n1在5～6之间时,剥净率约77%,达到试验最优值。【结论】基于甘蔗立式夹持输送剥叶技术的收割机具有可行性,本研究结果对研发新型整秆式甘蔗收割机有一定参考价值。     

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%     

多相流输送中柱塞流的运动规律模型

在多相流管道输送中,柱塞流是常见的一种流动形式。为了给油气分离器设计提供理论依据,开展了柱塞流的形成及其发展规律的研究,并根据石油—天然气管道混合输送现场实测结果,综合柱塞流在水平管段、垂直管段和形状起伏的管段中的形成及发展模型,提出了适合于大口径、长距离管道的柱塞流运动规律。介绍了在多相流中柱塞流的模拟计算方法,该方法可应用于全地貌的管道输送分析,扩展了其应用范围,通过对实验结果的分析得出,柱塞的发展变化不仅与柱塞大小和速度有关,而且还与管道倾斜度有关,并且指出该计算方法能较好地预测柱塞的最大值及分布,同时说明模拟计算方法仍需完善,计算模型有待修正。     

螺旋弹簧输送装置技术参数的分析研究

分析了螺旋弹簧输送装置的工作原理、物料在输送过程中的受力状态和运动状态 ,详细研究了各参数对临界转速和物料垂直向上分速度的影响。得出了螺旋弹簧输送装置的临界转速和垂直向上输送速度的理论计算公式 ,以供进一步试验研究     

管道输送装置苹果下落过程分析与仿真

针对苹果采后管道输送过程中果实碰撞损伤较大的问题,对苹果在输送管道内下落的运动规律及管道输送装置最优参数组合进行研究。应用Ansys Workbench LS-DYNA软件进行苹果下落动力学仿真分析,并建立苹果在输送管道内下落的动力学模型,理论分析与仿真模拟相结合探究苹果在管道内的运动规律;以输送管道曲率半径、苹果果径和缓冲材料类型为因素,以苹果与果筐碰撞时的等效应力为试验指标,进行单因素仿真试验和3因素3水平正交试验,获得管道输送装置最优参数组合;应用对标试验对苹果输送过程仿真结果的可靠性进行验证。单因素试验结果表明：随着输送管道曲率半径的增大,苹果与果筐碰撞位置越靠近筐底,苹果与果筐碰撞时的等效应力逐渐增大;随着苹果果径的增大,苹果与果筐碰撞时的等效应力逐渐增大;缓冲材料对缓冲效果的影响顺序为,珍珠棉>EVA泡棉>保温保湿带>气泡膜>瓦楞纸衬垫。正交试验结果表明：3个因素对响应值影响均显著,显著程度由大到小为输送管道曲率半径>缓冲材料类型>苹果果径。当苹果果径为75 mm时管道输送装置最优参数组合为输送管道曲率半径200 cm、缓冲材料为珍珠棉,...     

风力机叶片模型气动载荷的仿真与实验

基于ANSYS软件的有限元法,对旋转中的1.5MW风力机叶片模型在不同风速下运行时,进行气动载荷分析及仿真模拟;用车载法对叶片模型在风速为5、7、9、11m/s时的剪应力进行测量,并进行了仿真结果与实验结果的分析研究.结果表明,叶片设计对叶片气动载荷特性有较大影响;同时仿真模拟结果与实验结果吻合良好,表明该方法能比较准确地反应实际叶片的受力情况.其结果为开展叶片气动载荷研究提供了可行的途径.