多风道清选装置设计方法及清选损失监测与控制技术研究
谷物清选机械
＋a
+x
－a
+x
N F
ε
α
Nu
ε
α
u
mg
F mg
1、脱出物沿筛面向前滑动的极限条件
当加速度为正值时，脱出物在惯性力的作用下有 前滑的趋势，由图所示：全部外力向筛面投影得：
+x ＋a
N F
ε
α
u
mg
u cos（ε－α）＋mg sinα= F
u cos（ε－α）＋mg sinα= F
式中：u——惯性力，u = m rω2cosωt； F——摩擦力，F = N tgφ； N——法向反力，
法向反力：N = mg cosα－u sin（ε－α）
同理整理得：r
g
2
＞
sin＋ cos－－
＝K
2
K2为脱出物沿筛面后滑的特征条件， 当K＞K2时，脱出物将沿筛面后滑。
K r 2
g
作为筛子运动的加速度 比，他决定了脱出物在筛面 上的运动特征。在前面讲过 的分离装置的运动特征值也 是这样描述的加速度比，二 者有什么区别吗？
四 窝眼筒分选
• 窝眼筒是按籽粒长度进行分选的工作部件。在 金属板上压成多数口径一致的圆窝，将混合物 平铺其上，稍加振动则较小谷粒即落入窝眼内， 大者留在窝外。如将金属板倾斜至一定角度时， 则长谷粒可由板上滑下，再将板移至他处反转， 则短谷粒亦被倾出。利用这种方法，如将板弯 成圆筒形，使窝在内侧，中间置承种槽和推运 器。即为农业上广泛应用的窝眼式选粮筒（图 10-25）
K=rω2/g在分离装置运动分析时为脱出物抛离 键面的特征值，只能做抛物体运动，决不允 许脱出物在键面上前后滑动。问题：能否允 许脱出物在筛面上也抛起来？
基于Fluent的风力致热装置内部流场模拟研究
基于Fluent的风力致热装置内部流场模拟研究【摘要】本研究基于Fluent进行风力致热装置内部流场模拟研究，通过设计与原理、软件模拟流场、模拟参数设定、结果分析和内部流场优化等步骤展开。
通过对模拟结果的验证和内部流场优化效果评价，发现XXX。
未来的研究展望包括进一步优化内部流场，提高风力致热装置的效率和稳定性，以实现更广泛的应用前景。
本研究对于风力致热装置的设计和性能优化具有重要的指导意义，有望为相关领域的研究提供参考和借鉴。
【关键词】风力致热装置、Fluent、流场模拟、内部流场优化、模拟结果、验证、效果评价、未来研究、研究背景、研究意义、研究目的、风力致热装置设计、流场模拟参数设定。
1. 引言1.1 研究背景风力发电是一种利用风力转化为电力的技术，具有环保、可再生、资源广泛等优点，受到越来越多的关注和发展。
风力致热装置则是一种利用风力将空气加热的设备，常被用于供暖、热水等领域。
随着人们对清洁能源的需求不断增加，风力致热装置的研究和应用也日益受到重视。
风力致热装置在实际应用中存在一些问题，如内部流场设计不合理、能效低下等，制约了其性能的提升和应用的推广。
对风力致热装置内部流场进行模拟研究，优化设计，提高能效，具有十分重要的意义。
本研究旨在通过Fluent软件对风力致热装置内部流场进行模拟研究，探究其流动特性，优化设计参数，提高能效，为风力致热装置的应用和发展提供技术支持。
通过模拟分析与实验验证相结合，评价优化效果，并展望未来的研究方向，推动风力致热技术的进一步发展。
1.2 研究意义风力致热装置是一种利用风能进行加热的设备，广泛应用于工业生产和生活供暖领域。
通过利用风力将空气加热，可以实现节能减排，减少对传统能源的依赖，具有环保和经济的优势。
对风力致热装置内部流场进行模拟研究具有重要的意义。
在工程实际应用中，了解风力致热装置内部流场情况对于提高设备的性能和效率至关重要。
通过模拟研究，可以深入理解流场特性，优化设计和操作参数，提高加热效率，降低能耗，实现节能减排的目标。
TSG__G0002-2010锅炉节能技术监督管理规程
第二章 设 计
第五条 锅炉及其系统的设计应当符合国家有关节能法律、法规、技术规范及其相 应标准的要求。锅炉设计文件鉴定时应当对节能相关的内容进行核查，对于不符合节能 相关要求的设计文件，不得通过鉴定。
各类工业锅炉设计热效率值应当满足附件 A 中限定值要求；电站锅炉热效率值应当 满足相应标准规定或用户技术要求。
－2－
特种设备安全技术规范
TSG G0002－2010
密封和保温性能。当周围环境温度为 25℃时，距门（孔）300mm 以外的炉体外表面温度 不得超过 50℃，炉顶不超过 70℃，各种热力设备、热力管道以及阀门表面温度不得超 过 50℃。
第十四条 锅炉应当合理设置检修门（孔），便于受热面清灰、清垢、保养和维修。 锅炉门（孔）、窥视孔、出渣口应当采用密封结构，保证锅炉漏风系数在设计要求之内。
第二条 本规程适用于《特种设备安全监察条例》规定范围内以煤、油、气为燃料 的锅炉及其辅机、监测计量仪表、水处理系统、控制系统等（以下简称锅炉及其系统）。
燃用其他燃料的锅炉、电加热锅炉和余热锅炉的节能监督管理参照本规程执行。 第三条 本规程规定了锅炉及其系统节能方面的基本要求。对于适用范围内的锅 炉，其设计、制造、安装、改造、维修、使用、检验检测等均应当执行本规程的规定。 各级质量技术监督部门负责监督本规程的执行。 第四条 鼓励生产单位研究利用新技术、新工艺，提高锅炉及其系统能源转换利用 效率，以满足安全、节能、环保的要求。达到工业锅炉热效率指标（见附件 A）规定目 标值的各类工业锅炉产品，可以作为评价工业锅炉节能产品的条件之一。
安装使用说明书中应当包括系统设计概况、安装指导要求和经济运行操作说明等内 容。
第八条 锅炉排烟温度设计应当综合考虑锅炉的安全性和经济性，符合以下要 求：
基于EDEM-Fluent耦合的钙果风筛式清选装置仿真与试验
第11卷第1期 2021年1月农业工程Agricultural EngineeringVol. 11 No. 1J a n.2021基于E D E M_F lu e n t耦合的钙果风筛式清选装置仿真与试验吴楠，贺俊林，刘少华，何永强(山西农业大学农业工程学院，山西晋中030801 )摘要：针对钙果收获装置作业后钙果含杂率高的问题，设计了一种钙果风筛式清选装置。
运用E D E M-F l u e n t耦合方法，以风速、振动筛振幅和振动频率为试验因素，钙果的清洁率和损失率为评价指标，对清选过程进行了仿真分析，并依据仿真结果进行台架试验。
仿真分析与台架试验表明，随着风速、振动筛振动频率与振幅的增加，钙果清洁率先增大后减小，损失率一直增加。
最优工作参数组合为风速10 m/s、振幅10 m m和振动频率9 H z，最优工作参数组合条件下的钙果清洁率96.3%，损失率3. 4%。
研究表明，EDEM-F l u e n t耦合仿真的运用有助于钙果清选研究，研究结果可为钙果清选装置的设计与优化提供理论依据。
关键词：钙果；清选装置；E D E M-F lu e n t;台架试验中图分类号：S225 文献标识码：A文章编号：2095-1795(2021)01-0082-06Simulation and Experiment of Air Screen Cleaning Device forC e r a s u s h u m ilis Based on EDEM-Fluent CouplingWU Nan,HE Junlin,LIU Shaohua,HE Yongqiang(College o f Agricultural Engineering, Shanxi Agricultural University，Jinzhong Shanxi 03080J , China)A b stract：In order to solve problem of high impurity rate of Cerasus humilis after operation of Cerasus humilis harvesting unit, a kind of air screen cleaning device for Cerasus humilis was designed. With coupling method of EDEM-Fluent, cleaning process was simulated and analyzed by taking vibration am plitude, frequency and wind speed as experimental factors, cleaning rate and loss rate of Cerasus humilis as evaluation indexes, and cleaning device were tested according to simulation results. Simulation a- nalysis and bench test showed that with increase of wind speed, vibration frequency and am plitude, cleaning rate of Cerasus humilis firstly increased but then d ecreased, and loss rate always increased. Optimal operating param eter combination was wind speed 10 m/s, amplitude 10 mm and vibration frequency 9 Hz. Under optimal operating param eter combination, cleaning rate of Cerasus humilis was 96. 3%, and loss rate was 3. 4% . Study indicated that application of EDEM-Fluent coupling simulation was helpful to research of Cerasus humilis cleaning. Study results could provide a theoretical basis for design and optimization of device for Cerasus humilis cleaning.K eyw ords：Cerasus humilis, cleaning device, EDEM-Fluent, bench test〇引言钙果，学名欧李，富含钙元素，营养含量高[^。
风道气流组织优化
风道气流组织优化第一部分风道设计原则与标准 (2)第二部分气流组织理论基础 (4)第三部分风道优化方法研究 (7)第四部分数值模拟技术应用 (10)第五部分实验研究与案例分析 (14)第六部分节能减排效益评估 (17)第七部分工程应用实践探讨 (20)第八部分未来发展趋势展望 (23)第一部分风道设计原则与标准风道气流组织优化摘要：本文旨在探讨风道设计的原则和标准，以确保气流组织的有效性和效率。
通过分析风道的功能、设计参数以及相关的规范，为工程师和设计师提供实用的指导。
关键词：风道；气流组织；设计原则；标准一、引言在建筑环境控制系统中，风道是连接空气处理设备与室内空间的关键部件。
其设计的合理性与科学性直接影响到系统的运行效果和能耗。
因此，对风道的设计原则与标准进行深入研究和探讨具有重要意义。
二、风道设计原则1.功能性原则：风道应确保气流的顺畅流动，并满足系统所需的流量、压力和速度要求。
同时，风道应具备足够的强度以承受内部压力及外部载荷。
2.经济性原则：在保证性能的前提下，风道设计应追求材料、制造和安装成本的最小化。
3.安全性原则：风道设计应考虑防火、防烟、防噪声等方面的要求，确保使用过程中的安全。
4.环保性原则：风道设计应遵循节能减排的理念，采用环保材料和绿色制造技术。
5.可维护性原则：风道设计应便于安装、检修和维护，减少后期运营成本。
三、风道设计标准1.尺寸与形状：风道的尺寸应根据所需流量、流速和压力损失计算确定。
风道截面宜采用圆形或矩形，以减少压力损失。
2.材料选择：风道常用材料包括金属（如钢板、镀锌板）、非金属（如玻璃钢、硬聚氯乙烯）等。
材料选择需考虑耐腐蚀性、强度、重量、价格等因素。
3.连接方式：风道连接可采用法兰连接、焊接连接等形式。
连接方式需保证密封性，防止漏风。
4.保温与绝热：对于需要保温的风道，应选用合适的保温材料，如岩棉、玻璃棉等，并确保保温层的厚度与密度满足要求。
5.消声与减震：当风道内气流产生噪声时，可在风道壁设置消声器或吸音材料。
安全生产技术模拟试题（下）第二部分（选答题）
第⼆部分：选答题（考⽣按⾃⼰从事或熟识的专业选⼀套作答，每题1分，每专业20⼩题）单选题⼀、矿⼭安全专业51. 煤矿井下照明、信号、电话和⼿持式电⽓设备的供电电压，不超过____ v；远距离控制线路的额定电压，不超过____v。
( )A．380 220 B．220 127C．127 36 D．110 12【答案】：C【解析】：P24752. 《煤矿安全规程》规定反风设施检查⾄少每季度____次、反风演习每年____次。
( )A． 1 1 B．2 2C． 1 2 D．2 1【答案】：A【解析】：P25053．以下不能作为分析封闭⽕区是否熄灭的指标有____。
( )A. ⽕区⽓体的⼀氧化碳浓度和氧⽓的浓度 B．⽕区温度C . ⽕区流出⽔的温度 D．回风流温度【答案】：D【解析】：P258，⽕区准予启封，须经取样化验分析证实，同时具备下列条件：a．⽕区内温度下降到30℃以下，或与⽕灾发⽣前该区的空⽓⽇常温度相同；b．⽕区内的氧⽓浓度降到5％以下；c．区内空⽓中不含有⼄烯、⼄炔，⼀氧化碳在封闭期间内逐渐下降，并稳定在0．00l％以下；d．在⽕区的出⽔温度低于25℃，或与⽕灾发⽣前该区的⽇常出⽔温度相同。
以上4项指标持续稳定的时间在1个⽉以上。
54. 便携式热催化型甲烷检测报警仪只能测浓度低于____4％的⽡斯。
( )A．2 B .3 Ｃ．4 D.5【答案】：C【解析】：P25655. ⾦属矿开采⽅法中，上向倾斜分层充填采矿法只能使⽤____。
( )A．⼲式充填 B . ⽔⼒充填 Ｃ．胶结充填 D. 垮落充填【答案】：A【解析】：P244上向倾斜分层充填采矿法与上向⽔平分层充填法的区别是，⽤倾斜分层回采，在采场内矿⽯和充填料的搬动主要靠重⼒。
这种⽅法只能⽤⼲式充填。
56. 煤矿井下供(配)电____向井下供电。
( )A．允许采⽤中性点接地的线路 B . 可以由地⾯中性点直接接地的变压器Ｃ．严禁由地⾯中性点直接接地的变压器D. 可以由地⾯中性点直接接地的发电机【答案】：B【解析】：P247煤矿井下供(配)电不允许采⽤中性点接地⼯作⽅式，不允许井下配电变压器中性点直接接地，严禁由地⾯中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。
复式谷物清选机课件
复式谷物清选机具有多级清选、高效稳定、操作简便、维护方便等特点，可广 泛应用于稻谷、小麦、玉米等谷物的清选。
不足
相对于传统的人工清选方式，复式谷物清选机需要一定的投资成本和维护费用， 同时对于不同种类的谷物可能需要不同的清选参数和工艺流程进行调整。
05
复式谷物清选机操作与维护
操作步骤
启动前的检查
发展
随着农业现代化的推进，复式谷物清 选机的技术不断更新换代，功能越来 越强大，操作越来越简单，为农业生 产提供了更好的保障。
02
复式谷物清选机结构
结构组成
结构组成
复式谷物清选机由进料装置、筛 选装置、风力除杂装置、出料装 置等部分组成，各部分相互协作，
完成谷物的清选工作。
结构组成
复式谷物清选机采用复式设计，将 筛选和风力除杂两个环节有机结合 起来，提高了清选效率。
Hale Waihona Puke 使用效果提高清选效率
01
复式谷物清选机采用多级清选方式，可快速有效地去除谷物中
的杂质和不完善粒，提高清选效率。
保证谷物品质
02
通过清选，可去除谷物中的杂质和不完善粒，提高谷物的纯净
度和品质，满足市场需求。
降低劳动强度
03
复式谷物清选机自动化程度高，可减轻人工清选的劳动强度，
提高生产效率。
优势与不足
在启动复式谷物清选机之前， 应检查机器的各个部件是否正 常，包括电机、传动带、筛网
等。
启动操作
按照机器的操作手册启动，并 确保所有开关和设置都处于正 确的位置。
运行监控
在机器运行过程中，应密切关 注机器的工作状态，包括声音 、振动、温度等，确保一切正 常。
停机操作
大连某电厂一次风量测量装置的选型设计
测 速元 件 发 生 摩擦 ，产 生 静 电 ，使粉 尘 粘 结在
全 压 口和 负压 口，这 种 堵塞 发 生 在 测速 元 件 内 部１ 由于 装 置本 身产 生 的差压 输 出过 小 ，如果 ， 发 生堵 塞 则 差 压更 小 ，风量 测 量 准确 性 无 法保 证 ，反 吹扫 的效 果 也不 是 很理 想 ，从而 导 致测
如 旋 转 流 和 脉 动 流 、层 流 和 紊 流 、流 动 是 否
充分等。
（） 管 段短 ，且 空 问布 置状态 复 杂 。本工 ４直 程 风 机布 置 在 厂房 内锅 炉底 部 烟 道后 部 两 侧 。 由于 一次 热 风 道至 磨 煤机 入 口的热 风 与 冷风 管 道 空 问 限制 ，炉前 管 道距 磨 煤 机入 口弯 头 距离 只 能 最大 留出将 近 ５２ ．ｍ的直 管段 ，热 风 管 道尺
Ｋ ｙｗｏ ｄｓ ｐｉ ｒ ｉｆ ｗ；ｎ ｅｔ ｎｍｕｔ ｐ ｉｔｅｆｃ ａ ｉｇａｒ ｏ ｔｒｗｉｇｔｐ ； ｅ ｔｒｔｂ ． ｅ ｒ ： ｒ ｙ ａｒ ｏ ｉｓｒ ｏ ｌ—ｏｎ ｌ ｌｎ ｎ ｉｆ ｗ ｍｅｅ； ｎ － ｅ ｖ ｎｕｉｕ ｅ ｍａ ｌ ｉ ｉ ｓ －ｅ ｌ ｙ
６ ，后 直 管 段 应 大 于风 道 当量 直 径 的０２ ， 倍 ．倍 阻力 损 失 小 ，最大 压 力 损 失不 超 过 最 大 差压 的 ｌ ％（ ４ 当机 翼 喉 部通 流 截 面积 与 风道 截 面积 之 比 较 小 时 ，压 力损 失 较大） ，系 统可 靠 性 高、稳 定 性好 。 电厂 中 ，锅 炉 燃 烧 所 需风 量 一 般较 大 、 流速 较 低 、直 管段 较 短 ， 同时压 力 损 失 要求 较 小 ，机 翼 式 测 风装 置 的特 点 完全 符 合 上述 的要 求 ，是一 种 比较 广泛 、成 熟 的测 量方 式 。 但 是 ，机 翼型 测速 装 置 是 在 多 点布 置动 压 管 的基 础 上 改 进 的 ，通 过 实 践证 明 ，还 是很 大 的 减 小 了管 道 通 流面 积 ，有 较大 的压 损 ，而 且 机 翼式 用 在 磨 煤机 一次 风 测 量方 面 还 没 有彻 底
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多风道清选装置设计方法及清选损失监测与控制技术研究
我国水稻种植面积约3000多万公顷,产量在2亿吨左右,联合收获机在水稻收获环节中发挥着重要作用。
清选装置是联合收获机的“消化系统”,是影响整机作业质量、效率的核心工作部件。
传统单出风口风筛式清选装置在清选含水率高、杂余多、喂入量大的脱出混合物时,清选性能显著下降。
另外,现有清选装置的工作参数只能停机、依照经验手工调节,工作参数无法根据清选性能的变化自动调整,清选损失高、适应性差。
清选装置已成为制约大喂入量（≥8 kg/s）水稻联合收获机发展的最主要瓶颈。
为研制出与大喂入量脱粒分离装置相匹配的高性能清选装置,在国家自然科学基金和“863计划”重点项目资助下,着重开展双出风口多风道清选装置设计
方法及清选损失监测与控制技术的研究,主要工作包括:1、从单出风口清选室内脱出混合物和气流场的分布规律和脱出混合物各成分的空气动力学特性入手,试验分析了限制单出风口清选装置性能提高的主要原因,提出了由双出风口多风道离心风机、双层振动筛和回程输送装置组成的双出风口多风道清选装置配置方案。
根据脱出混合物在清选室内经多次振动-风选耦合作用后各组分的分布变化规律,推导了双出风口多风道清选装置不同部位气流阻力模型,根据清选装置不同部位理想气流速度分布,估算了清选装置不同部位处的气流阻力值,设计了不同开孔
率的多孔板模拟风机在不同工况下所需承受的清选负荷,提出了一种基于多孔介质模型的双出风口多风道清选装置设计方法。
2、采用多孔介质模型定义清选负荷对气流的流动阻力,采用数值模拟并结合气流速度测量,研究了不同结构风机
内部及各出风口流场分布随清选负荷的变化规律,绘制了不同结构风机的压降-
流量ΔP<sub>tot</sub>-Q特性曲线,根据“ΔP<sub>tot</sub>-Q特性曲线的斜率在工作区域时应尽可能的大”的原则,设计了新型双出风口多风道离心风机。
在对多风道清选装置三维虚拟设计及数值模拟证明清选室内气流场分布合
理的基础上,以电动推杆为基础,研制出了主要工作参数可无级调节的双出风口
多风道清选试验台,并以VS110型风速传感器为主体构建了清选室气流速度测量系统,获取了不同工作参数下清选室内不同部位的气流速度。
根据不同工况下清选性能和气流场分布规律,阐明了双出风口多风道清选室内理想气流场分布模型。
研究了工作参数对清选装置内部不同部位处气流速度变化的影响规律。
将设计的
多风道联合收获机移植到水稻联合收获机上进行田间试验,以检测其清选性能。
3、针对水稻脱出混合物各成分生物力学特性的差异,采用颗粒聚合体法建立了水稻籽粒、短茎秆颗粒模型。
利用离散单元法研究了籽粒、短茎秆与敏感板间的碰撞力学特性,分析了籽粒径粒比、茎秆长度和碰撞角度对峰值接触力和接触力变化周期的影响,确定了信号处理电路参数范围。
为提高籽粒损失监测传感器的分辨能力,从振动力学角度出发,研究了敏感板振动特性与检测性能之间的关系,分析了系统阻尼比对籽粒碰撞敏感板输出信号特征的影响,提出了对敏感板进行局部约束阻尼处理的方案,从而缩短了信号衰减时间。
在ANSYS软件对敏感板模态分析的基础上,优选了约束阻尼层在敏感板上的敷设位置,试验结果表明,对敏感板进行局部约束阻尼处理后,传感器分辨能力显著上升。
以风机转速、分风板倾角、筛片开度等参数为变量,试验研究风筛式清选装置尾部损失籽粒分布规律,建立了清选损失籽粒量监测数学模型,实现了对清选损失籽粒的实时监测。
4、以S7-1200 PLC作为主控单元构建下位机硬件系统,并运用梯形图语言完成系统编译,利用Lab VIEW14.0软件开发上位机人机交互界面,采用MODBUS-TCP以太网通讯协议通过交换机完成上位机与下位机之间的信息传递,研制出了具有参数设定、显示、故障报警、数据存储与回放、自动控制、通讯和急停等功能的多风道清选装置作业状态监测与控制系统。
以风机分风板倾角、风机转速、鱼鳞筛片开度和籽粒清选损失率、粮箱籽粒含杂率来表征清选装置作业状态,通过台架试验,获取了风机分风板倾角、鱼鳞筛片开度、风机转速等参数与清选损失率、籽粒含杂率性能之间系统试验数据,分析了影响籽粒清选损失的主要因素及其关联性。
以籽粒清选损失监测传感器的监测量为输入,开发了清选损失多变量模糊控制器,实现了对风机转速和风机分风板倾角的自动调节,降低了籽粒清选损失。