茶鮮葉離心連續(xù)脫水過程數(shù)值模擬及設(shè)備參數(shù)設(shè)計與優(yōu)化.pdf

1、如今，人們對以茶葉為原料的健康型飲品的需求量愈來愈大，茶鮮葉原材料的質(zhì)量決定著成品茶的品質(zhì)，茶鮮葉原材料從采摘、運送到加工場地的過程中，茶鮮葉表面本身會附著泥灰和各種污染物，須對其進行清理沖洗并進行表面水脫水。
　　針對目前生產(chǎn)的離心式脫水機都還處在人工輔助半機械化水平，尤其是現(xiàn)在市場上投入使用的茶葉脫水機存在間歇式操作效率低、茶葉易粘連在離心筒壁上等問題，在對離心式脫水機內(nèi)茶葉顆粒和水顆粒的受力和運動進行研究的基礎(chǔ)上，利用流體動

2、力學軟件FLUENT和離散元軟件EDEM建立離心式茶鮮葉脫水機脫水過程的三維仿真模型，對連續(xù)的流場和離散場進行耦合分析，并結(jié)合工程實際對連續(xù)離心式茶鮮葉脫水機進行優(yōu)化設(shè)計。本文的主要工作和成果如下:
　　(1)為提高離心式水洗茶鮮葉脫水率并實現(xiàn)連續(xù)脫水，本研究基于離心式脫水原理，引入風道吹風提高茶鮮葉在脫水過程中的離散度，采用離散場—流場的多相流耦合技術(shù)，研究不同送風方式對茶鮮葉離散度的影響;
　　(2)對連續(xù)離心式茶鮮葉脫

3、水機脫水過程中離心轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速、離心筒與螺旋推進器驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)速度差、外界風風速的大小等對茶鮮葉脫水率的影響展開研究，利用EDEM與FLUENT耦合的方式對連續(xù)場和離散場進行分析，在所創(chuàng)建的三維模型上對茶鮮葉的表面水脫水進行仿真數(shù)值模擬;
　　(3)設(shè)計了四因素三水平的正交試驗對離心式茶鮮葉脫水機表面水脫水過程進行分析，分析結(jié)果表明研究表明在確定送風方向的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)在由離心筒內(nèi)向外送風的情況下，離心筒與螺旋推進器驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)速度差對脫

4、水效果的影響最大，離心筒轉(zhuǎn)速對脫水效果影響次之，風速對脫水效果影響相對較小，且當離心筒的轉(zhuǎn)速14r/s，離心筒和螺旋推進器驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)速度差為0.4r/s，風速的大小為14m/s時，離心設(shè)備的脫水效果較優(yōu);
　　(4)結(jié)合工程實踐，最后進行試驗驗證。本文將基于上述的研究，對試驗機型6CTS63型離心式脫水機機型結(jié)構(gòu)和運動參數(shù)進行優(yōu)化，對比優(yōu)化前后實驗數(shù)據(jù)，優(yōu)化后的脫水機型在提高茶鮮葉表面水脫水率的情況下能實現(xiàn)自動連續(xù)脫水，能源利用