偏心摆振下圆簸箕中谷物分离的离散元模拟研究

为了揭示稻米和茎秆在圆簸箕中的分层机理,探究一种高效可靠的谷物振动分层方式,运用离散单元法,分析了水平偏心摆振下稻米-茎秆混合颗粒体系分离行为的细观机理,且对比圆簸箕在偏心及正心摆振下的谷物颗粒分离效果。结果表明:稻米和茎秆出现明显的斜坡状分层,茎秆堆积在稻米上方,同时稻米向容器远心端横向堆积;动能和运动趋势的差异是稻米和茎秆分离行为的主要原因,同时涡流卷流态的出现提升了分层效率。对比偏心摆振与正心摆振两种分离方法发现:容器几何中心的运动轨迹和颗粒的流态发生了明显变化,偏心摆振过程中轴心附近区域的茎秆发生横向迁移,所在区域的动能水平逐渐升高,解决了正心摆振轴心区域能量较低导致茎秆无法上升的问题。通过对谷物分离行为及新型振动方式的研究,可为农业颗粒分离工艺及设备发展提供新的思路。