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》

sm i x i n gs t a t ew e r e c o n d u c t e d .A c a l i b r a t i o np r o c e s sw a sd e v e l o p e dt od e t e r m i n et h ep a r a m e t e rv a l u eb ye x p e r i m e n to f p a r t i c l e '

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i n f l u e n c eo nt h em i x i n gc h a r a c t e r i s t i c s o f t h es t r a wi nr o t a r yd r u mw a s t h e c o h e s i o nc o e f f i c i e n t o f p a r t i c l e / w a l l ,t h ec o e f f i c i e n t o f r o l l i n gf r i c t i o no f p a r t i c l e / w a l l ,c o e f f i c i e n t o f s t a t i c f r i c t i o no f p a r t i c l e / w a l l ,c o e f f i c i e n t o f r e s t i t u t i o no f p a r t i c l e / w a l l a n dc o e f f i c i e n t o f r e s t i t u t i o no f p a r t i c l e / p a r t i c l e .T h eo r t h o g o n a lt e s tr e s u l t sw e r ec o m p a r e dw i t ht h ee x p e r i m e n td a t a .T h eg r a n u l a rm a t e r i a l p a r a m e t e r s c o u l db eu s e dt od e s c r i b et h em i x i n gc h a r a c t e r i s t i c s o f s t r a w . Ke yw o r d s :S t r a wp a r t i c l e S o l i ds t a t ef e r m e n t a t i o n R o t a t i n gd r u m Mi x i n gc h a r a c t e r i s t i c s D E M P a r a m e t e r c a l i b r a t i o n 引言 回转筒是秸秆固态发酵生产乙醇工艺的重要设 备, 具有可连续发酵、 发酵时间短等特点.回转筒边 壁上均匀镶嵌扬料板、 物料被扬料板带起掺混, 由于 固态发酵易出现代谢热积累导致的过热现象杀死发 酵菌[

1 ] , 所以需保证筒 内秸秆发酵 条件均 一, 即颗 粒与筒壁的接触、 暴露在料层表层以及在料层中间 的机会是均等的[

2 ] .回转筒中颗粒的 运动 受到物 料本身性质以及转筒状态的影响[

3 ] . 目前对转筒内颗粒运动的研究包括实验法和离 散元法( D E M) .实验法基于图像处理技术, 对颗粒 的运动进行直观分析[ 4-

5 ] .离散元法是从颗粒尺度 研究其运动状态的方法.文献[ 6-

1 2 ] 的离散元法 研究主要针对回转筒状态和颗粒形状对运动特性的 影响, 忽略了与颗粒形状相匹配的 D E M模型参数的 影响, 未利用现实判定参数的合理性. 本文采用离散元法, 以杆状颗粒研究秸秆颗粒 运动.采用基于图像处理的混合状态分析方法, 对 实验和模拟的颗粒混合过程进行定量分析.利用堆 积实验和转筒内颗粒混合运动实验对离散元法颗粒 参数进行标定, 为进一步研究回转筒内秸秆发酵条 件均匀性提供基础.

1 颗粒混合运动的模型

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1 接触模型 离散单元法是基于分子动力学原理的一种颗粒 离散体物料分析方法, 模型中颗粒计算原理其本构 关系体现在力与位移的关系, 运动方程为经典的牛 顿运动第二定律, 颗粒 i 的线性运动与转动方程描 述为 mi d v i d t =∑ j ( F n i j+F s i j+mi g ) (