基于FLUENT的饲料环模内孔流场分析.pdf

第 37卷 第 1o期 中国农机化学报 Vo1．37 No．10 2016年 1O月 ournalofChineseAgriculturalM echanization 0ct． 2016 基于 FLUENT的饲料环模 内孔流场分析* 钟磊，黄晓鹏 ，万芳新 ，宗煜翔 (甘肃农业大学工学院，兰州市，730070) 摘要 ：环模是饲料加工产业 中广泛采用 的环模制粒机 的核心部件 ，其 中物料在环模孔中的流动状况对饲料制粒成型质量 具有重要的影响。本文以加工苜蓿草颗粒为例 ，利用 FLUENT软件分别对两种不同类型的环模 内孔进行流场分析 ，讨论 物料经环模压辊作用进入环模孑L后模孔内的压力分布及速度变化情况 。结果表 明：内扩式孑L形在人 口处压力 比直孔小， 直孔在入 口处应力集中的现象明显；内扩式孔形物料出口速度 比直孔大；直孔在临近出口处有应力松弛的现象，而内扩式 孑L形相当于两次成型，成型质量好 。在加工牧草粉体类物料时，环模 内扩式孔形优于直孔 。此研究为优化环模孑L的结构 设计提供一定理论参考。 关键词 ：环模 ；直孔 ；内扩式孔形 ；FLUENT 中图分类号 ：S817．12 文献标识码 ：A 文章编号 ：2095-5553(2016)10—0103—05 钟磊，黄晓鹏，万芳新，宗煜翔．基于FLUENT的饲料环模 内孔流场分析EJ3．中国农机化学报，2016，37(1O)：103~107 ZhongLei，HuangXiaopeng，WanFangxin，ZongYuxiang．Analysisoninnerflow fieldoffeedringmoldholebasedon FLUENT [J]．JournalofChineseAgriculturalMechanization，2016，37(10)：103～107 作腔内，随着环模与压辊相对旋转 ，其间的间隙不断减 0 引言 小 ，压辊对苜蓿草粉施加的挤压力 、剪切力等载荷逐渐 环模制粒机是饲料加工机械 的四大主机之一，是 增大 ，最终苜蓿草粉被压实进入环模孔中，以颗粒状从 生产颗粒饲料的核心装备，在饲料工业 中占有重要的 环模孔中排出。制粒原理如图 1所示 。 地位。环模制粒成型技术与传统的机械加工技术不 同，其制粒机理 、工艺及设备均表现出其特有的技术特 征及技术难度。虽然国内外学者在环模制粒成型力学 模型、环模制粒挤压成型压缩过程、环模制粒挤压成型 过程粉体颗粒 间内部结合机制三方面做 了大量研 究[1]，在牧草流变学方面 的研究也较为成熟 ，建立了 不少用于生产实践 的草物料压缩流变方程式 ，这些研 究成果为深入揭示草颗粒 的成型机理，优化草颗粒的 1 h 、 ， ．’ — 一 环模转向 成型工艺奠定 了坚实的理论与实践基础 [6]。但是 ，对 图 1 制粒原理示意图 于不同的物料 ，其物理 、力学等特性不同，加工的工艺 Fig．1 Schematicofgranulation 及难度也不同，所 以发展中的理论与实践在参考以前 1．挤压成型区 2．变形压紧区 3．供料区 4．压辊 研究的同时，也应考虑 自己所针对的研究对象，做进一 武凯等_7构建环模制粒粉体旋转挤压成型扭矩模 步不 同阶段的探讨