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摘要
为探明不同改流体对稻种颗粒在料仓卸料流动的影响机理,实现种群流动从中心流到整体流转变,改善种群流动环境,该研究利用离散元法(discrete element method,DEM)建立传统料仓、垂直扰动和水平扰动料仓模型与稻种颗粒仿真模型,进行卸料数值模拟,并与料仓实际卸料试验作流型对比,验证离散元模型与数值模拟结果准确性。整体流指数(mass flow index,MFI)与z轴颗粒速度表明传统和垂直扰动料仓中部区域颗粒速度均随颗粒堆积高度增加而减小,边壁区域颗粒速度均随颗粒堆积高度增加而增大;而水平扰动料仓边壁区域颗粒速度随料仓颗粒堆积高度增加而减小,中部区域颗粒速度随颗粒堆积高度增加而增大;传统料仓,垂直和水平扰动料仓的流型转化高度分别为130、118以及130 mm。料仓不同区域种群垂直速度、水平速度和角速度表明,种群垂直速度在垂直与水平改流体作用下,相较传统料仓流动区域分别降低34.82%和83.46%;随料仓颗粒堆积高度降低,种群水平速度波动增大,传统料仓、垂直及水平扰动料仓颗粒水平速度标准差分别为0.027 3、0.018 7以及0.010 3 m/s。传统和垂直扰动料仓中心和边壁区域颗粒角速度变化相似,垂直扰动料仓中心区域角速度峰值小于传统料仓;水平扰动与传统料仓流动区域颗粒角速度变化相似,但水平扰动料仓颗粒角速度变化小。研究结果可为工程提出改流体设计标准、结构与位置参数及提高料仓使用面积提供参考。
