制丝加香工艺是卷烟过程中的关键环节之一,主要表现形式是将烟丝与香料在加工过程中进行稳定均匀的混合。其作用是对烟丝起到遮蔽异味、防霉保湿及助燃等效果,是提升卷烟感官质量、吸食口感的重要工序。现阶段卷烟生产目标已经由过去的对卷烟物理性能及外观质量的追求转向了对其特色、吸食口感及危害程度等感观和健康方面的追求,整个过程不断向数字化、精益化和智能化方向发展。制丝加香过程是一种涉及多物理场耦合作用包含气固液三相的复杂过程,过去的以经验及主观臆断为主的加工工艺参数设置及评价标准已不能满足现如今智能化和精益化发展的生产要求,同时也不能满足大众对于卷烟品质的需求。因此将制丝加香过程的“黑箱状态”进行可视化,通过数字化分析将烟丝与香料的内在规律进行揭示并建立科学的评价标准是满足智能化、精益化发展的关键所在。本文以制丝加香过程为研究对象,对制丝加香过程中烟丝与香料的内在规律、运动方式、分布状况进行了数字化仿真分析,对主要工艺参数及加香效果进行了评价,并基于评价结果建立了加香效果的预测模型。首先,针对烟丝的模型构建问题,文中基于图像处理功能及EDEM软件中的bonding模型对其进行了建模;对于制丝加香过程的实现问题,文中基于正交试验设计方法选用EDEM软件与FLUENT软件耦合的方式进行了9组仿真试验。此外,通过对烟丝在滚筒内的运动方式及香料在滚筒内的分布情况等将制丝加香过程的“黑箱状态”进行了可视化。其次,提出了对制丝加香效果进行综合评价的4项评价指标,分析了各工艺参数对各评价指标的影响关系,并以主客观赋权法相组合的方式对各指标赋权,建立了加香效果的综合评价体系。最后,文中基于田口方法建立了制丝加香效果的预测模型,对制丝加香的最优工艺参数水平及加香效果进行了预测,并通过仿真试验对其预测结果进行了验证。本文成功的揭示了烟丝与香料在制丝加香过程中的内在规律,并以数字化的形式将其展开,量化分析了各工艺参数对加香效果的重要程度,实现了制丝加香过程的可视化。对烟草企业向数字化、智能化、精益化的方向发展具有重要的理论研究意义及实际应用参考价值。