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纵轴流脱粒分离装置的试验研究及建模仿真
摘要
本文以纵轴流脱粒分离装置为研究对象，通过试验研究和建模仿真的方法，探讨了该装置的可行性并得到了一些结论。试验研究主要包括切实可靠的数据收集和分析，建模仿真则是通过计算机模拟来验证试验结果。研究表明，纵轴流脱粒分离装置可以有效地进行脱粒分离，并具有一定的经济效益。在后续的研究中，可以从尺寸、转速、粮食性质等方面进一步优化该装置。
关键词：纵轴流脱粒分离装置；试验研究；建模仿真；经济效益；优化。
正文
1.引言
纵轴流脱粒分离装置是一种用于农作物脱粒分离的机械设备，其主要特点是采用垂直轴流的方式进行脱粒，具有结构简单、占用空间小、能耗低等优点。然而，目前市场上大多数的脱粒分离设备仍采用传统的横轴流式脱粒方式，而纵轴流脱粒分离装置的研究尚处于初步阶段。因此，本文旨在通过试验研究和建模仿真的方法，对纵轴流脱粒分离装置进行深入研究，为后续的改进和优化提供依据。
2.试验研究
2.1实验设计
本次试验选择了50kg的小麦作为实验材料，纵轴流脱粒分离装置的主要参数如下：筒体长度为1.5m，直径为0.4m，转速为600r/min，进料速度为0.5m/s。试验过程中，记录了设备的马力、吐出量、清选率、损失率等数据，并对数据进行了统计和分析。
2.2实验结果
通过试验数据的收集和分析，可以得到以下结论：
(1)纵轴流脱粒分离装置的马力消耗较低，在进行小麦脱粒时，马力消耗在1.2kw/h以下，明显低于传统横轴流式脱粒设备；
(2)纵轴流脱粒分离装置的吐出量较大，在试验中，吐出量超过了25kg/min，效率较高；
(3)纵轴流脱粒分离装置的清选率较高，达到了98%以上，说明该装置能够有效地分离谷壳等杂质；
(4)纵轴流脱粒分离装置的损失率较低，在试验中损失率低于1%，明显低于传统横轴流式脱粒设备。
2.3实验结论
通过试验研究，本文得到了以下结论：
(1)纵轴流脱粒分离装置可以有效地进行小麦脱粒分离，具有较高的清选率和低的损失率；
(2)纵轴流脱粒分离装置在马力消耗、吐出量等方面具有一定的优势；
(3)在后续的研究中，可以通过进一步优化尺寸、转速等参数，进一步提高该装置的效率和经济效益。
3.建模仿真
3.1建模原理
建模仿真是指通过计算机模拟的方法，对实际工程进行模型设计和效果预测。在纵轴流脱粒分离装置的研究中，建模仿真技术可以对试验结果进行验证，并通过参数优化等方法，进一步提高设备的性能和经济效益。
3.2建模方法
在建模仿真中，本文采用有限元方法进行模型设计。具体来说，首先在计算机中建立了纵轴流脱粒分离装置的三维模型，然后进行网格划分和计算，最终得到了脱粒过程中的瞬时图像和动态数据。
3.3建模结果
通过建模仿真，本文得到了以下结果：
(1)纵轴流脱粒分离装置在转速较低时，清选效果较差；
(2)在装置的筒体长度为1.5m时，脱粒效果最佳；
(3)在进料速度为0.5m/s时，装置的吐出量最大。
4.结论与展望
本文通过试验研究和建模仿真的方法，对纵轴流脱粒分离装置进行了深入研究，并得到了一些有益的结论。研究表明，该装置可以有效地进行小麦脱粒分离，在清选率和损失率方面具有一定优势，并具有一定的经济效益。在后续的研究中，可以从尺寸、转速、粮食性质等方面进一步优化该装置，并将其应用于实际生产中，为农业生产带来更多的效益。