单级水力旋流器分离马铃薯淀粉的数学模型

应用相似理论对单级水力旋流器分离马铃薯淀粉的实验数据进行处理，然后应用逐步回归的方法建立起一组反映单级旋流器对马铃薯淀粉分离效果的有效高精度的回归方程。该方程可以对分离结果作出合理的预测，并对放大设计、优化以及在新领域的应用提供可靠的理论依据。     

基于模糊神经网络的油水分离水力旋流器研究

油水分离水力旋流器广泛应用在各国石油工业,构建了基于模糊神经网络的油水分离水力旋流器模型。根据水力旋流器的实际生产条件,将水力旋流器入口的物性参数和分离期望值作为模糊神经网络模型的输入层节点,将旋流器的操作参数和结构参数作为模糊神经网络模型的输出层节点,实现了旋流器结构参数和操作参数的优化,并用实例证明了此模型的有效性。     

轻质分散相单锥水力旋流器的分离性能预测

给出了轻质分散相单锥水力旋流器的分离效率的计算方法。该方法不需要用实验数据拟合待定系数在流量、分流比及物性参数变化时，计算结果均能与Thew的实验数据很好地吻合。在此基础上，对水力旋流器的分离性能进行了预测。     

黄河水泥沙分离用水力旋流器分离效率的研究

在模拟黄河水泥沙分离试验装置上，改变底流口直径、进口压力、进口物料浓度以及进口物料颗粒粒度分布等参数，进行了正交对比试验．通过对不同试验条件下的溢流口悬浮液进行粒级效率分析，定性地总结出旋流器的某些结构和操作参数对分离效率的影响规律．研究结果表明，水力旋流器的分离效率与进料口颗粒分布有关；在进料口悬浮液固相颗粒粒级分布相同的情况下，进料口压力和底流口直径的变化同样对分离效率产生影响．     

黄河水泥沙分离用水力旋流器的溢流颗粒中位径分析

应用水力旋流器进行黄河水泥沙分离时,溢流口悬浮液的颗粒粒度分布和平均粒径的大小是评价水力旋流器分离性能的重要指标.在模拟黄河水泥沙分离试验中,通过改变旋流器某些结构和操作参数,进行正交对比试验,然后对不同试验条件下溢流的颗粒进行中位径分析,定性地总结出旋流器的某些结构和操作参数对分离性能的影响规律.结果表明,当进料口悬浮液中位径为3.5 μm时,进口压力高于0.06 MPa,分离产品的中位径才明显减小.进口压力从0.06 MPa升至0.07 MPa时,分离产品的中位径下降了65.6%.当进口压力大于0.07 MPa时,分离产品的中位径变化不明显.当进料口悬浮液中位径等于3 μm,进口压力为0.05 MPa时,底流口直径从14 mm升至16 mm,分离产品的中位径下降了68.4%.     

离心机与旋流器串联分离泥沙对D50的影响

针对农业滴灌中黄河水泥沙含量高的问题,根据黄河水泥沙的基本特征,研制了适于黄河水泥沙分离的碟式离心机,选用了FXJ-150-I型水力旋流器,将碟式离心机与水力旋流器串联进行黄河水泥沙分离.通过一次回归正交试验,分析了影响溢流颗粒中位径D50的主次因素并找出了最佳参数组合.通过回归正交设计得到了以D50为试验目标的回归方程,通过方差分析可知该方程极显著(a=0.01)并且拟合较好.试验结果表明:旋流入口压力对D50影响极显著,旋流器底流口直径和转鼓转速对D50影响显著.     

水力旋流器结构尺寸对分离效率的影响分析

简单介绍了水力旋流器的基本结构和工作原理,在特定的物料特性和操作参数下,定性的研究水力旋流器的结构形状的几何尺寸和分离效率之间的关系.     

串联分离滴灌用黄河水试验研究

针对西北地区黄河流域农业滴灌中黄河水泥沙含量高的问题,设计了碟式分离机,选用了LW-380E型卧螺离心机和FXJ-150-I型水力旋流器,将卧螺离心机、碟式分离机和水力旋流器顺次串联进行黄河水泥沙分离。通过三因素二次正交旋转回归试验设计,考察了卧螺离心机差转速、碟式分离机喷嘴直径以及旋流器旋流入口压力对黄河水泥沙分离效率的影响,得出分离效率与影响因素的回归模型。通过方差和效应分析得出:旋流入口压力和差转速对分离效率的影响极显著,喷嘴直径对分离效率的影响显著;水平优化表明,黄河水泥沙分离的最佳参数是旋流入口压力为1.2 MPa,差转速为9.4 r/min,喷嘴直径为0.8 mm。     

马铃薯压缩特性与淀粉含量相关性研究

通过对内蒙古自治区呼和浩特产紫花白品种马铃薯的整茎和圆柱形试样进行试验研究,获得了不同试验条件下的压缩参数和曲线,并对马铃薯圆柱试样和马铃薯整茎的压缩特性进行对比,分别确定了马铃薯整体压缩和圆柱形试样压缩时的模型.同时,通过碘比色法测定了试验后马铃薯样品的淀粉含量,并与相应的压缩力学参数进行了相关性分析,得出马铃薯不同部位及整茎淀粉含量与相关压缩参数间的线性回归方程,为利用力学参数预测马铃薯淀粉含量提供了参考依据.     

微灌用水力旋流器试验研究

水力旋流器由于其特殊的分离原理及结构特征已成为一种独具一格的分离装置,其应用范围逐步扩大。提出了一种新型微灌用水力旋流分离装置,并对其进行试验分析,分析结果表明,该水力旋流器的设计生产能力约为30 m3/h(对应进口压力为0.3 MPa),对应的分割粒度为27.5μm,分离极限(d98)为95.0μm,分离精度(d25/d75)为0.42,符合微灌对水质的要求。     

马铃薯淀粉分离用旋流管的性能研究

阐述了旋流管内流体运动的规律，分析了马铃薯淀粉旋流分离的内在机理及特点，通过单级试验，具体分析了旋流管的压降、底流直径和进料浓度对处理量、底流分离和淀粉分离效率的影响，为系统研究提供了依据。     

气流式分离机分离不同形态秸秆碎料的试验研究

影响气流式分离机分离性能的因素很多。为了解在不同形态秸秆碎料分离过程中对分离产生影响的因素及其影响规律．在生产实践的基础上确定参数和指标，进行不同形态秸秆碎料分离的正交试验。通过对试验结果的分析，可获知应用于不同形态秸秆碎料分离的气流式分离机的性能指标随各参数变化的规律，得出一定条件下最佳分离状态下的各参数值。     

基于涡流技术的淀粉磷酸酯制备工艺

将涡流技术应用于干法变性中 ,在对国内外淀粉磷酸酯工艺进行分析研究的基础上确定实验的参数和水平 ,通过全面实验获得一系列的实验样品 ,并对其进行测试分析 ,可知涡流技术可以应用于淀粉磷酸酯的生产 ,产品性能优良并可随着各参数的变化而改变。该工艺技术可缩短反应时间 ,降低生产成本 ,使得生产连续稳定并无污染物排放。     

马铃薯淀粉全旋流分离系统计算机模拟

在对现有分离系统分析的基础上，根据近几年的生产实践及在实验台上测量的数据，利用数学应用软件Matlab中的SIMULATE功能模拟实际生产过程。通过对全旋流分离马铃薯淀粉过程的计算机模拟，可以在已知进料流量、淀粉浓度、进水量以及各级配置的情况下得出各级的分离情况以及整个系统分离状况，以达到预测的目的；可以指导全旋流分离系统的优化设计并为调试安装节省大量的人力和物力。     

全旋流分离工艺配置与级数的确定

以提高淀粉提取率和质量为目标，研究了全旋流分离的工艺排布、旋流管配置，确定了旋流器级数的理论计算方法。对于给定的物料情况和分离效果，淀粉提取率、质量与分离级数有关。通过合理选择分离级数，可确保一定的淀粉提取率和质量，将薯渣、汁液混合物中所带走的游离淀粉量控制在许可范围。最后确定了全旋流分离的工艺配置和级数。     

便携式马铃薯多品质参数局部透射光谱无损检测装置

基于可见/近红外局部透射光谱,根据马铃薯大小及形状特征,设计了便携式马铃薯多品质无损检测装置,包括光谱采集模块、光源模块、控制与显示模块、供电模块和黑白参考盒,装置尺寸为11 cm×6.5 cm×9.5 cm。选取大西洋品种马铃薯样品85个,基于装置建立了马铃薯含水率、淀粉质量分数和还原糖质量分数的偏最小二乘定量预测模型,马铃薯含水率、淀粉质量分数和还原糖质量分数预测模型验证集相关系数分别为0.927 8、0.914 6、0.933 8,均方根误差分别为0.325 3%、0.344 9%、0.041 6%。基于QT开发工具,采用C/C++语言编写了装置实时分析控制软件,将所建预测模型植入到软件中,实现了马铃薯多品质参数实时无损检测一键式操作。最后对便携式马铃薯多品质无损检测装置的检测精度进行了验证。20个马铃薯样品含水率、淀粉质量分数和还原糖质量分数的装置预测值与标准理化值的相关系数分别为0.914 1、0.912 2和0.914 0,均方根误差分别为0.352 7%、0.340 4%和0.040 0%,平均偏差分别为0.295 1%、0.253 6%和0.031 6%,重复采样最大变异系数分别为0.006 7、0.012 4和0.123 1。结果表明:马铃薯多品质局部透射无损检测装置可以实现马铃薯含水率、淀粉质量分数和还原糖质量分数的实时无损检测。     

基于EDEM的薯土分离机构数值分析与模拟

为寻找甘薯收获机薯土分离机构的最佳设计及运动参数,基于对4GS-1500型链杆式升运器薯土分离机构损伤机理的研究及薯土混合物料和链杆式升运器的运动特点,将薯土混合物视为颗粒流,利用离散单元软件EDEM(Engineering Discrete Element Method)进行仿真分析,从其损伤机理出发,以甘薯与机具碰撞所受法向力、碰撞次数及工作效率作为指标,分析甘薯在不同条件下的损伤程度的变化。仿真结果表明:链杆线速度与工作效率及甘薯损伤率不成线性关系,线速度为2.1m/s时工作效率较高,且损伤程度较低;杆直径为16mm、链杆间距为75mm时,甘薯碰撞受力较小,薯土分离效果良好;添加对链杆升运器倾斜角度的多水平仿真分析,并得到倾角在24°时伤薯状况较好。仿真模拟结果与试验结果基本吻合,表明了利用EDEM对薯土分离机构进行数值模拟的正确性和可行性,并为今后甘薯收获机械的发展提供一种有效的模拟手段。     

基于高速摄像技术的马铃薯在分离筛上运动特性研究

为了研究马铃薯挖掘机在收获过程中马铃薯在分离筛上的运动特性、改善马铃薯挖掘机工作性能、提高薯土分离效果及降低马铃薯的损伤,采用室内试验和室外试验研究的方法,对马铃薯在分离筛上的运动规律进行研究。利用红外高速摄像技术,采集室内和田间马铃薯在分离筛上的运动情况的数据。利用高速摄像分析软件(TEMA)对采集到的摄像数据进行处理,绘制出马铃薯的分离筛上的加速度时间历程曲线,总结出马铃薯在筛面上的运动规律。最终得出马铃薯在分离筛上的运动特性,为马铃薯收获机的分离筛参数的优化提供参考。     

低位铺放双重缓冲马铃薯收获机设计与试验

针对现有马铃薯收获机分离效果不理想、铺放环节防损减损能力弱、伤薯率和破皮率较高等问题,结合国内北方地区马铃薯种植农艺,采用"振动输送分离+双重缓冲减速+低位铺放减损"的薯-土-杂分离工艺,设计了一种低位铺放双重缓冲减损马铃薯收获机,主要由挖掘装置、仿形松土限深装置、低位铺放输送分离装置、2级振动装置、切土切蔓装置、双重缓冲帘、平土压实装置等部分组成。在阐述总体结构及工作原理基础上,建立薯块运动模型,确定关键部件参数。薯土分离阶段分为振动输送分离段和低位铺放缓冲分离段,以在满足高效分离的同时降低破皮率;优化改进后的仿形松土限深轮,作用在薯垄内部薯块上的挤压力相对减小,即达到薯土松离效果的同时降低伤薯率;平土压实装置,可有效避免薯块被挖掘分离后被再次掩埋,利于捡拾且提高明薯率。台架试验利用碰撞检测技术,分析低位铺放环节的碰撞冲击特征,以揭示缓冲帘减损机理。试验结果表明,在收获速度为0. 88、1. 16 m/s时,纯作业时间生产率分别为0. 41、0. 54 hm~2/h,伤薯率分别为1. 03%和0. 84%,破皮率分别为1. 52%和0. 95%,各项性能指标均满足相关标准的要求。     

马铃薯定量装袋装置设计与试验

针对目前国内马铃薯定量装袋机在定量装袋时存在测量不稳定、装袋损伤较大以及装换袋效率低等问题,采用S型拉力传感器原理称量,提高了称量精度和稳定性。在此基础上对定量装袋装置进行了结构设计,通过对定量装袋装置关键部件的分析确定了结构参数,并明确了影响装袋性能的关键因素及取值范围。以输送带速度、引流板角度以及装袋高度为试验因素,以称量合格率、破皮率和伤薯率为试验评价指标,借助软件Design-Expert 10.0.3,采用Design-Behnken进行三因素三水平试验,对试验结果进行方差分析,通过响应面试验分析了各交互因素对试验指标的影响规律,对定量装袋装置的结构以及工作参数进行优化,结合实际工况确定各因素最佳取值,在此基础上进行5次试验台定量装袋试验,验证试验表明,当输送线速度为0.44m/s、引流板角度为62.3°、装袋高度为496.1mm时,其称量合格率为97.32%,破皮率为1.22%,伤薯率为0.94%。对比参数优化后的理论值,实测值与理论值的相对误差分别为1.23%、2.40%、2.17%,表明本定量装袋装置提高了装袋合格率,在提高装换袋效率的同时减少了破皮和伤薯等损伤。