受碾区域内颗粒轴向流动特性的离散元模拟

为探讨受碾状态颗粒的稳定流动,在碾辊轴与筛筒组成的受碾区域内,建立了轴向运动的颗粒流离散元物理模型.研究结果表明:受碾区域内各颗粒沿轴向运动能力的差异造成了颗粒流密度不均匀;颗粒与筛筒间的静摩擦系数影响颗粒轴向流动的形态、速率及集散程度,受碾区域内单层颗粒的轴向均方偏差与流动时间的平方正相关,属于"super"扩散;整体分析受碾区域发现,颗粒的轴向平均速度沿轴向坐标逐渐增大,而颗粒的三轴合成平均速度沿轴向坐标逐渐降低;受碾区域内各轴向位置处颗粒运动的剧烈程度不同,沿轴向坐标颗粒的波动速度平方呈现先增大后降低而后又增大的趋势;单颗粒的碰撞总能量损失能谱也表明了颗粒运动程度不同,即轴向流动时在受碾区域的前半段碰撞剧烈,能量损失多,在后半段碰撞程度弱,能量损失较少.通过对受碾区域内颗粒流动的数值模拟分析,明晰了颗粒在受碾条件下稳定流动特性,有益于碾磨工业对产品品质控制及设备参数优化的研究.

发芽糙米新工艺及开发价值研究

采用非浸泡法生产工艺制备发芽糙米,测定其营养指标,结果发现:可以提高发芽糙米中γ-氨基丁酸含量,且可有效抑制发芽糙米水溶性物质的流失和裂纹的产生。减少生产过程中水的使用量和污水的排放量,减少发芽糙米的含水量,降低干燥能耗,有效避免干燥过程中发芽糙米自身的剥离现象。

稻谷颗粒物料堆积角模拟预测方法

为了准确预测颗粒物料的堆积角,研究采用数值仿真方法对堆积状态的颗粒物料进行模拟预测。以稻谷颗粒物料为例,应用离散元法和MATLAB图形图像处理技术,模拟了稻谷在无底圆筒中落料堆积现象,并对堆积图像轮廓采取线性拟合,在非试验条件下预测出稻谷堆积角,预测堆积角为22.66°±0.49°,与实际堆积试验比较,试验堆积角为22.62°±0.33°,误差为0.18%。结果表明:数值模拟结合图像特征提取的方法对稻谷颗粒物料堆积角的测量有较好的适用性,能实现对已知物理及力学参数的椭球形颗粒物料堆积角的预测,研究的结果可为农业散体非规则形籽粒堆积角的数值测量提供参考。

库尔勒香梨成熟度量化评价方法

为探讨库尔勒香梨的成熟规律,定量评价其成熟度及理化特征,以成熟过程中的库尔勒香梨为研究对象,研究库尔勒香梨理化指标随积温增长的变化规律,建立成熟度的量化评价方法。选取果实硬度值及可溶性固形物、叶绿素、维生素C含量为评价指标,检测成熟期间各指标随积温增长的数值。应用Sigma Plot软件对试验数据进行处理分析,建立库尔勒香梨的成熟规律的数学模型,并提出基于成熟规律的库尔勒香梨成熟度与理化指标间关系的量化评价方法。结果表明:所建模型可以描述积温和理化指标的联系,模型系数显著性P<0.0001;提出的方法可量化评价和预测积温、成熟度和理化指标间相互关系,相对误差均小于2.4%。研究结果可为库尔勒香梨的采摘期确定、成熟度评价和理化指标预测提供依据,为水果成熟度量化研究方法提供参考。

基于离散元法的糙米匀料盘仿真优化设计

为提高糙米调质过程中的加湿均匀性,在现有匀料技术的基础上,设计了一种曲面式匀料盘。采用离散元法建立匀料盘仿真模型,分析了匀料盘结构参数及运行条件对料层厚度均匀度的影响规律,结合响应面分析法得到各因素的最优组合。仿真结果表明:曲面形式(抛物线系数)对糙米的分布影响极显著(P<0.01),进料量(导流管直径)对糙米的分布影响显著(P<0.05),匀料盘转速对糙米分布影响不显著(P>0.05);综合考虑匀料要求,确定最优结构参数为:匀料盘抛物线方程系数为0.02、导流管与匀料盘直径比为0.1875,最佳运行条件转速为183 r/min,此时料面厚度变异系数可达4.42%。仿真结果与验证结果基本一致,相对误差为2.62%,证明离散元单元法仿真分析曲面式匀料盘工作性能的可行性。

循环加湿工艺降低发芽糙米爆腰增率并提高得率

为解决传统浸泡工艺制取发芽糙米过程爆腰率过高等问题,提出以循环加湿替代传统浸泡的一种发芽糙米生产新工艺。该研究以糙米为原料,采用二次正交旋转中心组合设计试验,研究循环加湿工艺中单次加湿量、间隔时间和温度对爆腰增率和发芽糙米得率的影响规律,建立了各因素对爆腰增率和发芽糙米得率影响的数学模型。用Excel软件和Design Expert软件处理试验数据,结果表明:单次加湿量、间隔时间和温度对爆腰增率和发芽糙米得率影响显著,得到优化参数组合为:单次加湿量1.2%～1.6%、间隔时间45～75min、温度30℃,该条件下爆腰增率低于33%、发芽糙米得率大于90%。循环加湿处理后爆腰增率比传统浸泡处理降低20%～70%,发芽糙米得率提高1%～16%。研究结果可为改进发芽糙米生产工艺提供参考。

非浸泡复合酶法预处理改善糙米碾米性能

在糙米碾米过程中普遍存在碎米较多及碾米能耗高的问题,为改善糙米碾米品质,提出以纤维素酶和木聚糖酶的复合酶溶液处理替代常规水加湿方法的酶法预处理工艺。以贮藏期糙米(含水率15%以下)为原料,采用二次正交旋转中心组合设计试验,研究复合酶溶液处理工艺中复合酶配比、酶质量浓度、加液量及酶处理时间对碾米后整精米率和碾米能耗的影响规律,建立了各因素对整精米率和碾米能耗影响的数学模型。结果表明:构建的整精米率、碾米能耗与复合酶配比、酶质量浓度、加液量及酶处理时间之间的回归方程极显著(P<0.01),得到优化参数组合为纤维素酶和木聚糖酶质量比1.3∶1 g/g、复合酶溶液质量浓度65 mg/m L、加液量1.25%,酶处理时间102 min,该条件下整精米率为80.07%、碾米能耗为90.72 k J/kg。复合酶溶液处理后整精米率较加湿调质处理提高约3.98%,节约能耗约13.06%;较纤维素单一酶溶液加湿处理后整精米率提高约0.98%,节约能耗约5.48%。并通过微观结构分析证实了糙米皮层粗纤维的局部破损是其碾米性能改善的主要原因。研究结果可为实际生产条件下的酶法糙米预处理工艺提供参考。

圆锥料仓内颗粒周期性脉动特征研究

料仓卸料过程中的颗粒脉动会引起料仓振动甚至导致结构失效.为了明晰颗粒脉动特征,本文进行了椭球颗粒在不同半锥角深仓的模拟卸料实验,将料仓圆筒部划分为4个固定区域以研究区域内颗粒的运动信息,分析了料仓圆筒部颗粒系统的运动特征.研究结果表明:整个卸料过程颗粒速度始终处于波动变化中,卸料前期表现为大振幅、周期性的剧烈脉动,卸料后期平均速度的变化则是小振幅无规律的波动;剧烈脉动时段各区域的颗粒层平均受力的变化规律与颗粒速度脉动特征相似,越接近储料顶端颗粒脉动振幅越大,表现出更规律的周期性脉动,相邻颗粒层间的脉动波形相似且周期相同,剧烈脉动过程中顶面颗粒呈周期性的自由落体运动,该时段内顶层颗粒每一次的自由落体运动都会引起该范围内颗粒间接触力消失;料仓半锥角越小时剧烈脉动频率越高、振幅越大且脉动持续时间也越长,卸料速度越稳定,且颗粒速度不会出现带有上升趋势的波动.研究结果可为卸料设备的安全设计提供参考.

糙米发芽前含水率提升工艺优化

糙米发芽前的吸水过程是导致籽粒裂纹的根本原因,制约着发芽糙米品质和口感。为降低发芽前糙米裂纹增率,探究了完整吸湿区间内各含水率水平糙米的最优吸湿速率。将糙米初始含水率至发芽含水率的完整区间分为若干子区间,在各区间内以不同加湿速率加湿至该区间目标含水率。探究各区间内裂纹增率的变化规律,建立裂纹增率与加湿速率变化规律的数学模型,以低裂纹增率为目标确定最优加湿速率。在此基础上,得出完整区间内以低裂纹增率及高效率为目标的加湿速率数学模型并试验验证。与前期分段加湿工艺相比,本优化工艺可降低发芽前糙米和发芽糙米裂纹增率(41.48±0.15)%和(43.67±0.26)%,糙米发芽率和γ-氨基丁酸含量增加(6.92±0.25)%和(25.03±0.18)%,为高品质发芽糙米的生产方法提供参考。

基于分段加湿法的待发芽糙米臭氧水预处理工艺优化

糙米吸湿发芽过程中微生物繁殖给发芽糙米带来安全隐患。为保障发芽糙米的安全性,研究基于分段加湿法的臭氧水灭菌预处理待发芽糙米工艺。以分段加湿后糙米为原料,研究糙米含水率、臭氧水初始质量浓度、臭氧水处理时间、臭氧水温度对灭菌率和发芽率的影响规律。采用二次正交旋转中心组合设计进行试验,建立了各因素对灭菌率和发芽率影响的数学模型。结果表明灭菌率、发芽率与各参数间回归方程极显著(P<0.01),优化参数组合为糙米含水率27.5%、臭氧水初始质量浓度4.7 mg/L、臭氧水处理时间6.5 min、臭氧水温度29.5℃,该条件下灭菌率和发芽率分别为(97.49±0.11)%和(91.89±0.26)%。与分段加湿后无灭菌处理相比,臭氧水预处理后发芽糙米菌落菌体浓度降低约5.20 lg CFU/g,发芽率和γ-氨基丁酸含量分别提高约0.49%和1.23 mg/(100 g)。研究证实优化后的预处理工艺既可有效灭菌又有利于糙米发芽。

研究生导师评价指标体系中主体评价差异研究

我国研究生培养机制改革的核心是完善以科学研究为主导的导师负责制和资助制。研究生导师的素质、能力和和水平直接影响研究生的培养质量,因此,对研究生导师进行考核评价从而促进其提高素质和水平、提高研究生培养质量十分有必要。在利用专家咨询法构建了研究生导师评价指标体系后,通过问卷调查的方式收集研究生导师、研究生和学校管理干部三个评价主体对指标体系的评价得分;通过统计分析方法发现三个主体对评价指标体系存在不同的评价意见;通过访谈的方式研究分析了三个主体对于指标体系存在不同评价意见的原因。研究结果为进一步修正和确定符合各个主体评价差异的研究生导师评价指标体系权重提供了理论依据。

广州市全社会用电量预测模型比较

自然状况对电力消费的影响早就引起人们的注意,特别是气温的变化对于电力消费的影响已经被很多学者所研究。廉丽姝等（2003）利用曲阜市1997—2001年月用电量、月气象资料及SPSS软件对曲阜市月用电量与气象要素进行了相关分析。结果表明：月用电量,特别是生活用电量与气温、降水、相对湿度等气象要素关系密切;段海来等（2009）对广州市城市电力消费对气候变化的响应作了深入分析,结果表明广州市城市电力消费量主要受到气温、湿度、

基于VAR模型的股票市场和债券市场相关性分析

随着全球资本市场的日益发展,人们投资意识的普遍提高,中国资本市场的产品也愈加丰富,交易规模逐步扩大。作为资产配置重要领域的股市和债市越来越受到众多学者的关注,然而,国外的金融市场比较健全、样本数据比较规范,所以对股票市场和债券市场的相关性有很深的研究。他们既有相关性的存在研究也有对于两者变动趋势及产生原因的研究,中国的股票市场和债券市场的相关性研究多集中在存在性研究上。

颗粒滚动摩擦系数对堆积特性的影响

为探讨颗粒摩擦系数对堆积特性的影响,利用离散单元法,模拟静摩擦系数固定时,变化滚动摩擦系数对椭球形颗粒堆积角及堆积体的影响.利用自制斜面仪测定了颗粒静摩擦系数,并对滚动摩擦系数与堆积角建立线性方程.结果表明,滚动摩擦系数对颗粒堆积特性有显著影响,颗粒堆积角随滚动摩擦系数增大而增大,边界圆与连续圆间的间隙随滚动摩擦系数增大而减小.依据颗粒堆积过程中旋转动能的变化可以阐述上述结果,建立的滚动摩擦系数与堆积角的线性方程可为具体颗粒物料滚动摩擦系数的获取提供数值测量思路.模拟堆积的过程可为散体物料一些不易测量的参数进行虚拟实验标定.

椭球颗粒搅拌运动及混合特性的数值模拟研究

为探讨在强制搅拌下同属性颗粒由分层到分布均匀状态的运动特征及规律,本研究利用三维离散单元法模拟不同转速下U形罐体内等粒径椭球颗粒的混合过程.从单颗粒随机运动轨迹、宏观颗粒流运动矢量图的角度分析颗粒混合过程的宏观混合规律及局部混合特征,定量描述混合度与搅拌叶片旋转圈数的数学关系.结果表明,强制搅拌下同属性分层颗粒的混合是在对流混合及四个局部混合共同作用下实现的;分层颗粒的混合度与搅拌轴的转速无关,而与搅拌轴旋转圈数直接相关;混合度与圈数的关系符合指数增长模型.研究结果可为散体物料增混行业的设备改进及操作控制提供依据和参考.