秸秆冷态压缩成型过程仿真模拟研究

随着农业技术的发展和粮食产量的大幅度提高,农作物秸秆等的剩余量越来越大。由于秸秆产地分散、质地疏松、能量密度小,给采集、储运和使用带来不便。生物质压缩成型是能源转化的重要技术途径之一。经致密成型加工后的秸秆固体成型燃料,其粒度均匀、单位密度和强度增加,便于运输和贮存,且燃烧性能明显改善。 首先,论文分析了国内外生物质成型发展应用现状以及生物质成型理论研究现状,指出目前秸秆成型技术存在的不足。 其次,论文分析了机械冲压成型机、模压颗粒成型机和液压成型机三种成型机的工艺原理,通过比较分析最终选出液压成型机是一种较为优良的成型机,并分析其工作原理。 再其次,秸秆成型燃料成型过程中物料的形变属于非线性大变形,包含明显的弹性和塑性形变过程。因此采用弹塑性力学分析研究秸秆冷态压缩成型的力学规律。 最后,应用Ansvs有限元分析软件针对秸秆成型燃料冷态成型过程进行仿真模拟研究。得出了锥角和锥长参数对秸秆成型加工的影响：在X-Y平面内,秸秆成型燃料和成型腔的剪切应力基本沿接触面对称分布。锥角在40°附近时,成型腔入口处的应力为最大值。锥角超过30°时,成型腔入口处的应力基本保持不变。锥角在30°附近时,成型腔出口处的应力达到最大值。锥角由4°变化至8°时,秸秆物料的应变在保型腔内逐渐呈现均匀化。锥长在100mm附近时,成型腔入口处应力得到最大值。锥长在100mm附近时,成型腔出口处的应力达到最大值。锥长由20mm变化至60mm时,秸秆物料在保型腔内的形变趋于均匀化。可以为秸秆成型燃料冷态成型机设计提供重要的理论参考。