基于DEM的稻谷热泵干燥机叶轮排粮过程研究

循环式稻谷热泵干燥机采用特殊设计的六叶轮式机构排粮,为了解清楚其排粮过程,调控稻谷循环周期以及改进排粮机构,本文采用DEM对六叶轮机构的排粮过程进行研究。采用LK光流法处理观察视频,获得稻谷流动速度,验证模型。对比结果表明,模型对稻谷流动速度的计算符合事实。模拟结果表明,现有叶轮机构出口处存在稻谷回流问题,降低了排粮效率,也有可能造成机构损坏。将叶轮机构下壳体出口上折段长度缩短为原来的1/2后,避免了实际工作转速下的稻谷回流问题,不漏粮,而且相同转速下排粮流量得到明显提升。受稻谷下降速度限制,随着叶轮转速提高,叶片间的稻谷填充率逐渐下降,造成排粮流量随叶轮转速先提高后下降的非线性关系。改进后的结构最大排粮流量对应的叶轮转速更低。在保证稻谷破碎率和叶轮寿命的前提下,可适当提高转速,减少叶轮排粮机构的数量,降低成本。

CFD在自吸反应器气液流动和传质特性研究中的应用

针对配置气体分布器的六叶轮自吸反应器建立了欧拉气液两相流三维瞬态模型,耦合Higbie气液传质模型,采用CFX软件对其气液混合过程的流场、气含率、吸气速率及溶氧传递过程进行数值模拟,获得了反应器的流动特性、气液分散性能、吸气特性及气液传质特性。分析了反应器内水平及竖直位置上的流型特征及溶氧传递性能,结合实验数据及经验关联式对比分析了对气含率及吸气速率的预测作用。结果表明,六叶轮转子及其配置的气体分布器可以获得较均匀的气液混合,气含率及吸气速率的预测与实验值偏差分别为5.2%和17.6%,模拟发现在反应器底部近壁处溶氧及混合效果不佳。