膨化颗粒饲料碰撞破碎特性分析与离散元模拟仿真

摘要：

为了探究在气送过程中碰撞对膨化颗粒饲料的影响,以鲈鱼膨化颗粒饲料为研究对象,通过试验和仿真共同模拟膨化颗粒饲料的碰撞破碎状况,探究其破碎机理与破碎规律.采用水平碰撞试验平台,探究不同碰撞速度对膨化颗粒饲料的破碎影响,并采用破碎函数建立破碎尺寸与碰撞速度的拟合关系,参数拟合的决定系数大于0.99.将膨化颗粒饲料破碎状态划分为:未破碎、局部破碎、破碎和崩解4 种状态,测得试验中临界碰撞速度为25.60 m/s,相对应的气流速度为56.29 m/s.采用离散元法(DEM)建立膨化颗粒饲料的离散元模型并进行参数标定.基于EDEM 软件,模拟碰撞破碎过程得到仿真中临界碰撞速度25.20 m/s,试验与仿真得到的临界破碎速度相差1.6％.在EDEM 后处理中获得碰撞速度与破碎率和最大尺寸率的关系以及破碎率与损失能量的关系,随着速度的增加,破碎率增加,而最大尺寸率减小.破碎率先呈线性变化而后呈指数变化,但最大尺寸率一直呈指数变化,且在两线的交点25.20 m/s 左右出现断崖式下降.当碰撞速度小于25.20 m/s 时,破碎率与损失能量呈线性关系,到达临界破碎速度后,损失能量呈指数变化.研究结果可为解释膨化颗粒饲料的破碎机理提供数据支撑和理论参考.

关键词：膨化饲料、碰撞速度、破碎特性、离散元法

所属期刊栏目：54

分类号：S222.1(农业机械及农具)

资助基金：国家重点研发计划2021YFD130003105

在线出版日期：2023-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：371-380