生物质燃料颗粒挤压成型的影响因素分析与模拟

发布时间：2020-04-22 07:13

【摘要】：生物质能作为一种可再生能源,有缓解世界能源危机、改善生态环境的功能。而生物质挤压成型技术则为生物质能的综合利用提供了技术支持,因此世界范围内高度重视对其的开发和认识。但由于其存在着成型设备关键部位磨损严重、成型产品品质和单位产品能耗等问题,因此需要对生物质燃料颗粒挤压成型的影响因素进行新的认识和理解。本文以秸秆类生物质为研究对象,利用ANSYS软件对整个的挤压成型过程进行了模拟和分析,得到了生物质原料在成型过程中形变和流变规律,并观察到生物质原料与模具的接触部位的流动速度明显滞后于中心部位的现象;通过ANSYS后处理的过程展示了挤压成型过程中各种应力的分布图,提出了将挤压区和保型区连接处通过圆弧过渡的模具优化方案;通过30°、45°、60°三种不同锥度的模具模型来研究载荷对成型效果的影响;通过150℃、200℃、250℃的温度载荷来研究外部加热对成型效果的影响。最终研究表明:圆弧处理过的模具摩擦应力最大值减小,且成型过程中的变形更加均匀;采用45°的锥度模具既能减少关键部位的磨损还可以降低能耗;施加200℃-250℃的温度载荷就足以使物料成型过程更加容易,产品品质也较为良好。本文的ANSYS模拟研究可以促进生产工艺的改进,提高成型品质,降低成型过程的能耗和关键部位的磨损,并为设备的设计提供理论基础和依据。
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK6

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本文编号：2636291