PDF《秸秆固态发酵回转筒内颗粒混合状态离散元参数标定س》

2015年 3月 农业机械学报第46卷 第 3期 d o i :

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0 秸秆固态发酵回转筒内颗粒混合状态离散元参数标定 冯俊小1 ,

2 林佳1 李十中3 周敬之1 周知星3 (

1 . 北京科技大学机械工程学院,北京

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8 3 ;

2 . 北京科技大学北京市高校节能与环保工程研究中心,北京

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8 3 ;

3 . 清华大学核能与新能源技术研究院,北京

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8 4 ) 摘要:为解决秸秆碎料在发酵过程中积热和触氧条件不均的问题, 采用离散元法研究回转筒内秸秆颗粒的运动特 性.为利用实验值定量对比仿真, 基于图像处理法, 定量分析实验法和离散元法的滚筒内颗粒混合状态.通过虚 拟堆积实验和滚筒内颗粒混合仿真与实验现象进行对比, 标定离散元法的颗粒物性参数.结果表明: 图像法表征 混合状态时, 子域大小的划分与颗粒尺寸相关;

影响堆积角的主要因素为颗粒间静摩擦因数和密度;

影响回转筒内 颗粒混合的主要因素为颗粒与壁面粘性系数和颗粒与壁面滚动摩擦因数;

验证标定参数结果表明, 颗粒参数能用 于离散元法描述回转筒内秸秆碎料的运动特性. 关键词:秸秆颗粒 固态发酵 回转筒 混合特性 离散元 参数标定 中图分类号:T K

6 文献标识码:A 文章编号:1

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0 6 收稿日期:2

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5 修回日期:2

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1 国家高技术研究发展计划(

8 6 3计划) 资助项目(

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5 ) 和中央高校基本科研业务费专项资金资助项目( F R F S D

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7 B ) 作者简介:冯俊小, 教授, 博士生导师, 主要从事工业设备热诊断和工程热物理交叉领域过程研究, E m a i l :j x f e n g @u s t b . e d u . c n 通讯作者:李十中, 教授, 博士生导师, 主要从事生物燃料与化工研究, E m a i l :s z l i @t s i n g h u a . e d u . c n C a l i b r a t i o no f D i s c r e t eE l e me n t P a r a me t e r s o f P a r t i c l e i nR o t a r yS o l i dS t a t eF e r me n t e r s F e n gJ u n x i a o

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1 . S c h o o l o f Me c h a n i c a l E n g i n e e r i n g ,U n i v e r s i t yo f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g yB e i j i n g ,B e i j i n g1

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3 ,C h i n a

2 . B e i j i n gE n g i n e e r i n gR e s e a r c hC e n t e r f o r E n e r g yS a v i n ga n dE n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n ,U n i v e r s i t yo f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g yB e i j i n g , B e i j i n g1

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3 ,C h i n a

3 . I n s t i t u t e o f N u c l e a r a n dN e wE n e r g yT e c h n o l o g y ,T s i n g h u aU n i v e r s i t y ,B e i j i n g1

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4 ,C h i n a ) A b s t r a c t :I no r d e rt os o l v et h ep r o b l e m o fa c c u m u l a t e dh e a t a n du n e v e nc o n d i t i o no f c o n t a c t o x y g e n d u r i n gs t r a wf e r m e n t a t i o np r o c e s s ,t h es t u d yo f m i x i n gm o t i o no f s t r a wm o d e l e db yt h ed i s c r e t ee l e m e n t m e t h o d( D E M)w a s c o n d u c t e d .T h ea c c u r a c yo f D E M m o d e l s d e p e n d s o nt h em o d e l p a r a m e t e r s .B a s e d o nt h ei m a g ea n a l y s i s , q u a n t i t a t i v ea n a l y s i so fe x p e r i m e n ta n d D E M m e t h o d '