用CFD-DEM方法对米谷物质量改善的离心皮进行米谷物皮行为分析
1College of Engineering, Northeast Agricultural University, Harbin, 150030, China.
Current research in food science
|February 27, 2026
概括
通过了解谷物运动,可以优化米谷物的离心外皮. 新的凸曲曲叶片控制了谷物方向,改善了外性能和大米质量,以实现全球粮食安全.
科学领域:
- 农业工程 农业工程
- 食品加工技术 食品加工技术
- 计算流体动力学和离散元件方法
背景情况:
- 米需要皮才能生产食用大米,这是食品供应链中的关键一步.
- 离心轮中的不稳定的麦粒运动会对大米质量产生负面影响.
- 缺乏机械的理解阻碍了对外效率和谷物质量的控制.
研究的目的:
- 为了分析在离心机外过程中谷粒方向和冲击速度之间的关系.
- 为了确定谷物对齐如何影响外性能和米质.
- 建议对离心轮进行设计改进.
主要方法:
- 使用结合计算流体动力学 (CFD) 和离散元件方法 (DEM) 的方法.
- 系统地分析了颗粒的运动,方向和冲击速度.
- 研究了螺旋叶片设计对谷物动态的影响.
主要成果:
- 建立了粒度方向角度和冲击速度之间的明确相关性.
- 观察到水平对齐的粒径以较高的速度滚动,而垂直对齐的粒径以较低的速度滑动.
- 鉴定了边界效应,导致垂直的谷物对齐和中部区域的水平对齐,由于螺旋的摩擦.
结论:
- 提出了一种凸曲线叶片设计,以管理谷物方向并减少速度变化.
- 证明了优化的刀片可以提高各种米谷物面积比率的外性能.
- 为改善离心技术提供了见解,以支持全球粮食安全.
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