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卧式砂辊碾米机中碾白室内流场的仿真分析
卧式砂辊碾米机中碾白室内流场的仿真分析
摘要：随着食品加工工艺的不断改进，米饭作为重要的主食之一，其加工过程也得到了越来越多的关注。卧式砂辊碾米机作为一种常见的加工设备，其内部流场分布对米饭的加工效果具有重要影响。本文以卧式砂辊碾米机中碾白过程为研究对象，利用计算流体力学方法对其内部流场进行仿真分析，并通过结果分析，提出了改进建议，以提高米饭加工效率和质量。
关键词：卧式砂辊碾米机；碾白过程；仿真分析；流场分布
1.引言
米饭是世界各地广泛食用的主食之一，其加工过程直接关系到米饭的质量。卧式砂辊碾米机作为常用的加工设备之一，通过摩擦力将稻谷外壳剥离，将米粒碾白，从而得到可供食用的米饭。然而，卧式砂辊碾米机中的流场分布对碾白效果产生了重要影响，因此对其内流场的仿真分析具有重要意义。
2.卧式砂辊碾米机的工作原理
卧式砂辊碾米机主要由辊筒、运转机构、进料机构和排出机构等组成。当稻谷从进料机构进入辊筒时，辊筒的运转机构将稻谷送入碾米区域。在辊筒的作用下，稻谷与砂辊的摩擦力使稻谷的外壳剥离，同时，砂辊的旋转还可以进一步研磨米粒，提高碾白效果。最后，排出机构将碾白的米粒从机器中排出，以便收集和包装。
3.碾白过程中的流场分析
碾白过程中的流场分析对于理解碾白效果和改进砂辊碾米机具有重要意义。通过建立数值模型，采用计算流体力学方法，可以定量地分析流场分布，并获取相关参数。
首先，需要建立砂辊碾米机的几何模型，并设置合适的边界条件。模拟中需要考虑稻谷的流动和砂辊的旋转对流场的影响，同时设置适当的网格剖分以保证计算精度。
其次，通过数值计算方法求解Navier-Stokes方程，可以获得流场中速度、压力和浓度等参数。通过分析这些参数，可以得到稻谷在碾白过程中的流动规律，进而评估碾白效果。
最后，通过结果分析，可以得到碾白过程中存在的问题，并提出改进建议。例如，通过调整辊筒的转速和砂辊的角度，可以改变流场分布，进而提高碾白效果。此外，还可以考虑添加辅助设备，如气流系统或振动系统，以进一步优化流场分布。
4.结论
通过卧式砂辊碾米机中碾白过程的仿真分析，可以有效地评估流场分布对碾白效果的影响，并提出改进建议。通过优化设备结构和参数配置，可以提高米饭的加工效率和质量，满足人们对食品加工的需求。
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