基于FLUENT的饲料环模挤压工作区内流场分析

环模与压辊是饲料加工产业中广泛采用的环模制粒机的核心部件,在环模与压辊工作区中物料的流动状况对饲料制粒成型质量具有重要的影响。以加工苜蓿草颗粒为例,以型号SZLH420环模制粒机作为几何参数参考,利用FLUENT软件分析制粒机在不同的喂料量、最小模辊间隙及环模转速下,环模与压辊工作区内挤压成型区中流场状况。讨论物料进入挤压成型区后,挤压成型区中物料内部流速及环模内壁压辊外壁压力变化情况。结果表明:喂料量、最小模辊间隙及环模转速是影响环模制粒的主要因素。对于用型号SZLH420的环模制粒机制造苜蓿草颗粒,最小模辊间隙为0.5mm,喂料量控制在0.000 534kg/s左右,环模转速为4.5rad/s的工况条件,环模制粒机制粒效率高、制粒质量好。     

常喂苜蓿草 畜禽长得好

苜蓿草历来被推崇为优质饲料，在不少地方流传着“常喂苜蓿草，畜禽长得好”，“没有苜蓿草，畜禽养不好”等谚语。这是因为，苜蓿草不仅蛋白质、矿物质等营养成分含量高，而且维生素种类比较齐全。有资料表明，每千克优质苜蓿草粉中含有可消化粗蛋白质230g，钙13g，磷2g，胡萝卜素248mg，维生素E173．6mg；其营养价值与1kg麦麸相当。     

苜蓿草粉对金属材料的磨料磨损试验

选用与环模制粒工况相似的磨料磨损试验机,以首蓿草粉为磨料对试样进行磨料磨损试验.通过磨后表面的硬度和化学成分测定、微观结构和表面形貌观察,考察了苜蓿草粉对4种金属材料的磨料磨损.结果表明,4种材料的体积磨损量由小到大依次为3Cr13、9SiCr、45号钢、HT200,试样的磨损表面发生了物理和化学变化."软磨料磨损"中伴有"硬磨料磨损"的特征,显微切削和应变疲劳剥落为其主要磨损形式.     

干燥箱内温度场和气流场的建模仿真与试验研究

研究干燥箱内苜蓿草捆的不同放置方式对其温度场和气流场的影响,建立干燥箱的三维仿真模型,运用流体动力学软件对干燥箱体内苜蓿干燥过程中的温度场和气流场进行数值模拟,分析了在有效干燥时间内长宽高均为10cm的苜蓿草捆竖放、横放、斜放45°与斜放135°情况下干燥箱内气流场变化情况。结果表明,苜蓿横放时,速度分布最均匀,入口风速可以被充分利用,干燥效果最好。通过实验数据与数值模拟结果的比较,证明苜蓿草的数值模拟对深入研究干燥箱内部的热空气流动具有重要意义,为干燥滚筒的设计及热效率的提高提供指导。     

超声功率对超声振动辅助制粒质量的影响

以苜蓿草为原料并利用超声振动辅助制粒。通过单因素实验研究超声功率对颗粒质量(密度、抗碎性、吸水性)的影响。实验结果表明,成型颗粒的密度、抗跌碎率随超声功率的升高而升高,成型颗粒的吸水性随超声功率的升高而降低。当使用70%超声功率(超声振幅为0.031 mm)制成的苜蓿草颗粒颗粒质量最优,颗粒密度达到最高值为575.84 kg/m3,抗跌碎率达到最高值为80%,吸水率降低为最低值45.6%。     

太阳能牧草干燥成套设备干燥工艺参数优化

太阳能光热技术在苜蓿草干燥领域的应用前景广阔,太阳能低温干燥技术能够最大限度地减少苜蓿草营养成分的损失。为了提高苜蓿草太阳能低温干燥的效率,优化9TGK-1.5型太阳能牧草干燥成套设备干燥工艺参数,通过苜蓿草干燥试验台对苜蓿草低温干燥过程进行试验研究,得出苜蓿草干燥过程中进口温度、进口风速对干燥时间的影响,并对苜蓿草干燥模型进行拟合。利用苜蓿草干燥试验数据和干燥模型方程确定苜蓿草太阳能分段式干燥工艺及参数,相比目前干燥设备常用的进口温度45℃和进口风速1.5 m/s的工艺参数,采用优化后的干燥工艺及工艺参数,苜蓿草干燥效率提高了34.4%,提高了苜蓿干草粗蛋白和胡萝卜素等营养成分保有量。     

太阳能牧草干燥成套设备干燥工艺参数优化

太阳能光热技术在苜蓿草干燥领域的应用前景广阔,太阳能低温干燥技术能够最大限度地减少苜蓿草营养成分的损失。为了提高苜蓿草太阳能低温干燥的效率,优化9TGK-1.5型太阳能牧草干燥成套设备干燥工艺参数,本文通过苜蓿草干燥试验台对苜蓿草低温干燥过程进行试验研究,得出苜蓿草干燥过程中进口温度、进口风速对干燥时间的影响,并对苜蓿草干燥模型进行拟合。利用苜蓿草干燥试验数据结论和干燥模型方程确定苜蓿草太阳能分段式干燥工艺及参数,相比目前干燥设备常用的进口温度45℃和进口风速1.5m/s的工艺参数,采用优化后的干燥工艺及工艺参数,苜蓿草干燥效率提高了34.4%,提高了苜蓿干草粗蛋白和胡萝卜素等营养成分保有量。     

苜蓿草干燥试验与收获工艺优化

通过田间试验对苜蓿草干法收获工艺和湿法收获工艺进行了分析,研究了苜蓿草自然晾晒干燥速度特性;研究了苜蓿草在收获过程中营养成分变化和干物质损失规律;解决茎、叶干燥不同步问题和提高苜蓿草营养成分保有率的方法,可实现苜蓿草收获营养成分保有率在90％以上,干物质损失小于2％.     

压捆机出料口尺寸高度变化对压缩力的影响

苜蓿草在压缩过程中出料口尺寸高度变化对压缩功耗、压缩密度以及草捆质量等均有很大影响。为了得出苜蓿草在压缩过程中压缩力变化规律,采用LABview测试技术,在相同喂入量下,选择出料口尺寸高度为试验因素,对苜蓿草压缩力进行测试研究,获得了出料口尺寸高度对苜蓿草压缩力的影响规律,并给出了压缩力的线性关系曲线。结果表明,出料口尺寸高度变化对压缩力影响显著,并呈指数关系。     

苜蓿草压扁试验台设计与试验

进行苜蓿草压扁试验台的研制,以获取苜蓿草最佳压扁效果参数。结合苜蓿草压扁效果的影响因素：压料间隙、苜蓿草田间长势、刈割压扁机作业行驶速度、压料辊转速以及预紧机构初始预紧力,进行了压扁装置、驱动装置、间隙调节机构及数据采集系统的设计。利用试验台改变压料间隙、苜蓿草喂入量、喂入速度及压料辊转速等,可对苜蓿草的压扁效果进行多因素正交试验。试验结果表明：压料辊压力变化具有一定规律,试验台可以有效模拟真机工况。各影响因素中,喂入量对压扁后粗蛋白质质量分数的影响最大,其次分别为压料间隙、喂入速度和压料辊转速。     

苜蓿调制试验台测控系统设计与试验

为研究调制辊工作参数对苜蓿调制性能的影响,在已有苜蓿调制试验台的基础上,利用LabVIEW软件设计了一套试验台测控系统。该测控系统主要由电动机控制系统、数据采集系统、调制辊间隙调节系统和上位机系统4部分组成,实现了调制辊转速在350～1 350 r/min之间的连续可调和调制辊间隙在2～4 mm之间的精确控制,数据采样速率最高可达1 k Hz,并在测控系统显示界面上实时显示与保存试验台工作过程中固定辊与传动轴之间的扭矩和转速曲线、电动机功率曲线以及浮动辊轴承座与间隙调节液压缸之间的压力曲线。利用配备测控系统的试验台,以紫花苜蓿为试验对象,采用Box-Behnken试验设计方法进行了三因素三水平响应面试验,结果表明,该测控系统能够实现试验台精确控制与数据实时精准采集。分别建立了单位能耗、苜蓿压扁率和压扁损失率与试验因素的二次回归模型,得到了试验条件下调制工作参数的最优解分别为:调制辊转速775 r/min、调制辊间隙3.3 mm、调制辊单位工作长度喂入量2.77 kg/(m·s);同时,得到了苜蓿调制试验目标值的最优解分别为:单位能耗909.25 J/kg、苜蓿压扁率96.67%、压扁损...     

牧草固定深层太阳能干燥的试验

在由太阳能集热器、干燥塔、鼓风机和测试系统组成的试验台上进行了实时天气状态下的紫花苜蓿太阳能深层干燥试验。试验中将牧草分3层,每层高度1．2m,以便获得不同干燥介质状态,研究了介质状态与牧草温度、含水率的关系。结果表明,太阳能实时干燥过程中干燥介质状态受天气因素影响,而牧草温度及含水率变化与介质温度、相对湿度及牧草所处的位置有关。沿气流方向离介质入口近处温度高,在同一截面处,距干燥塔墙体近处温度高,中线附近温度低。深层干燥过程中不同部位牧草干燥速率不同,草堆边缘干燥速度快,草堆深处干燥速度缓慢;在相同空气流量情况下．介质温度高、相对湿度低时．牧草与介质温差大．有利于干燥。     

灌水下限对紫花苜蓿产量、品质及水分利用效率的影响

【目的】提高华北地区紫花苜蓿水分利用效率,兼顾产量与品质。【方法】于2018年4―9月,在河北涿州中国农业大学教学实验场,以紫花苜蓿品种WL363HQ为试验材料,开展紫花苜蓿田间灌溉试验。试验设置3个灌水处理:W1处理,灌水下限45%FC(田间持水率),灌水上限90%FC;W2处理,灌水下限60%FC,灌水上限90%FC;W3处理,根据当地生产经验定额灌溉为39 mm,研究了不同灌水下限对紫花苜蓿生长、产量和品质的影响。【结果】建植第5年的紫花苜蓿,全生长季需水量511.9 mm。苜蓿细根根系主要分布在0~40 cm土层,0~20 cm土层根系密度最高。灌水对第1、第2茬及全年产量没有显著影响(P>0.05),对第3茬产量有显著影响(P<0.05)。第1、第2、第3茬内采用W1处理苜蓿水分利用效率最高。不同灌水处理对苜蓿粗蛋白量没有显著影响(P>0.05),减少灌水量能增加苜蓿相对饲喂价值。【结论】建议华北地区紫花苜蓿第1、第2、第3茬采用45%FC灌水下限,第4茬采用60%FC灌水下限。     

紫花苜蓿种子机械化收获现状及发展方向——以内蒙古自治区为例

随着草产业的迅速发展,苜蓿种子的机械化收获逐渐成为研究重点。基于紫花苜蓿种子的物理特性和收获农业技术要求,简述了国外苜蓿种子收获机械情况和国内现有成果水平。通过分析内蒙古自治区的呼和浩特市、鄂尔多斯市和巴彦淖尔市的紫花苜蓿种子机械化收获情况,提出了苜蓿种子收获机械存在的问题以及对未来发展的建议。      

环模制粒挤压过程力学建模及影响因素分析

该文旨在通过研究环模制粒机挤压过程受力状况为其节能降耗及优化设计提供一定的参考。根据环模制粒机制粒成形过程与机理的分析和对环模系统受力状况的研究,建立了环模扭矩力学模型,推导出最大物料挤压高度及最大环模扭矩的计算公式;以力学模型为基础,分析了泊松比、摩擦系数等物料特性及环模、压辊系统的结构参数对环模扭矩的影响规律。研究结果表明,物料特性对制粒能耗影响很大;在一定范围内减小模孔长径比、减小压辊直径有利于降低能耗;而采用大尺寸的环模与压辊不仅可以提高产量,同时还可以降低能耗。该研究对于降低环模制粒机的能耗具有重要意义,并可为相关的试验提供理论依据。     

紫花苜蓿耗水规律及灌溉制度优化研究

为研究河套灌区紫花苜蓿的耗水规律,同时对现有灌溉制度进行优化,在田间试验的基础上,设置不同灌水水平对前两茬苜蓿进行了研究。结果表明:现蕾期和开花期是紫花苜蓿耗水的旺盛阶段,该阶段土壤水分亏缺会直接影响苜蓿产量的形成。通过多元线性回归的方法求解得到了两茬紫花苜蓿各生育期的敏感性系数,分别在0.103~0.731和0.041~0.375之间,且以现蕾期和开花期为最大,说明这两个生育阶段为苜蓿生长的关键阶段。以Jensen模型为基础,采用最小二乘法初步优化了两茬紫花苜蓿生育期内的灌溉制度,第1茬灌溉定额以1 400 m3/hm~2为宜,第2茬以2 300 m3/hm~2为宜,两茬灌水次数分别以4次和5次为最优。     

全液压山地手扶式苜蓿刈割压扁机设计与试验

为适应我国山坡、丘陵地带苜蓿收获特殊需求,提高苜蓿收获机械作业操作灵活性和安全性,提出了一款山地手扶式苜蓿刈割压扁机。该机采用全液压驱动,整机液压系统由行走驱动回路、工作装置升降控制回路及工作装置驱动回路3部分组成,可实现自走、工作装置升降和刈割压扁作业;工作装置升降机构采用平行四连杆机构,以保证工作装置升降过程中割刀刀盘倾角不变。同时,进行了样机试制与田间性能试验,试验表明:整机能够有效地实现苜蓿的刈割、压扁作业,爬坡度可达30%,行驶速度可达5km/h,能够实现单边制动转向及原地转向等功能,满足山坡、丘陵地带苜蓿收获的需求。     

膨化颗粒饲料碰撞破碎特性分析与离散元模拟仿真

为了探究在气送过程中碰撞对膨化颗粒饲料的影响,以鲈鱼膨化颗粒饲料为研究对象,通过试验和仿真共同模拟膨化颗粒饲料的碰撞破碎状况,探究其破碎机理与破碎规律。采用水平碰撞试验平台,探究不同碰撞速度对膨化颗粒饲料的破碎影响,并采用破碎函数建立破碎尺寸与碰撞速度的拟合关系,参数拟合的决定系数大于0.99。将膨化颗粒饲料破碎状态划分为：未破碎、局部破碎、破碎和崩解4种状态,测得试验中临界碰撞速度为25.60 m/s,相对应的气流速度为56.29 m/s。采用离散元法(DEM)建立膨化颗粒饲料的离散元模型并进行参数标定。基于EDEM软件,模拟碰撞破碎过程得到仿真中临界碰撞速度25.20 m/s,试验与仿真得到的临界破碎速度相差1.6%。在EDEM后处理中获得碰撞速度与破碎率和最大尺寸率的关系以及破碎率与损失能量的关系,随着速度的增加,破碎率增加,而最大尺寸率减小。破碎率先呈线性变化而后呈指数变化,但最大尺寸率一直呈指数变化,且在两线的交点25.20 m/s左右出现断崖式下降。当碰撞速度小于25.20 m/s时,破碎率与损失能量呈线性关系,到达临界破碎速度后,损失能量呈指数变化。研究结果可为解释膨化颗...     

喷灌条件下灌水量对建植初期紫花苜蓿产量与品质的影响

通过圆形喷灌机条件下的大田试验,研究了华北地区紫花苜蓿需水规律以及灌水量对苜蓿产量与品质的影响。结果表明:建植1年刈割4次的苜蓿,年需水量为663.39mm,平均日需水强度为3.6mm/d,需水量最大时期为第二、三茬。灌水量对全年产量影响不显著,其中85%ETc处理下年产量最高。在第一、四茬中,灌水量对产量影响不显著,85%ETc处理下获得最高产量;第二、三茬中,随灌水量增加产量逐渐增加,适当减少灌水(85%ETc)不会使产量明显减少,而灌水量减少至70%ETc时产量下降明显。同时,结果表明随着灌水量增加灌溉水分利用效率(IWUE)逐渐降低,且灌水量对各茬苜蓿品质均无显著性影响。综合考虑产量、品质与节水效果,建议采用85%ETc作为最优灌水量。