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近些年来,我国粮食作物的总产量不断增长,粮食作物收获的机械化水平逐年提高,原粮中杂质的含量也越来越高。随着粮食加工行业的持续快速发展,原粮的清理除杂已成为限制其发展的一大瓶颈。目前,用于原粮初清的设备,除杂效果不好并且效率低,在以上的实际应用背景下,研究专门用于原粮初清的风选设备显得很重要。 本文采用计算流体动力学CFD方法,运用FLUENT软件对市场上主流的原粮风选机进行了数值模拟。具体研究内容如下: 首先,全面考察原粮风选机内部的气相流场。气相流场模拟是接下来两相流模拟的前提,分析了风选机内部气流的速度分布、压力分布以及流场的湍流结构,包括流场的湍流强度、湍动能及湍动能耗散率分布。 其次,采用单因素法分析了气流方向、气流出口位置等结构参数对气相流场的影响,在此基础上对原粮风选机进行了结构优化,再次模拟,并进行了比较,模拟结果表明,改进后的风选机,其流场的速度、压力分布以及湍流结构较改进前的更为合理。 最后,对原粮风选机内部的气固两相流进行了模拟分析。采用DPM模型的方法对风选机内部的原粮颗粒进行了模拟,得到了原粮颗粒在流场中的运动轨迹。 本文对原粮风选机数值模拟的研究,对于原粮风选机设计及结构优化具有参考价值,具有相当重要的现实和工程意义。