生物质燃料颗粒卸料过程离散元数值模拟分析研究文献综述
2020-05-06 16:42:33
一、生物质颗粒燃料 工业锅炉燃用的生物质颗粒通常采用秸秆、稻草、稻壳、花生壳、玉米芯、油茶壳、棉籽壳等生物质秸秆、林业废弃物为原料,经粉碎后进行常温致密加工成型,将其固化为高密度的颗粒燃料。
生物质颗粒燃料可以将废弃物最大化地重新利用,能部分代替燃煤、燃油等不可再生能源,燃生物质颗粒燃料的工业锅炉能效较好,环保性能较好,运行成本较低。
生物质颗粒燃料来源于废弃物资源,可增加农业附加值,炉灰可以作为肥料,持续利用; 符合国家产业政策,具有较好的经济效益和社会效益。
表1说明了典型生物质的原料热值[1]。
表1 不同原料的热值 二、离散元法 在工农业生产中,大量存在着散粒物料(如颗粒农产品、颗粒药品、土壤和煤炭)与机械部件的接触作用及散粒物料的流动过程。
自然界中业存在着大量的散粒物料,采用传统连续介质力学方法研究,只能把散粒群体作为一个整体来考虑,无法分析散粒群体中每个颗粒的运动过程和颗粒之间的相互作用。
而离散元法的基本思想是把散粒群体简化成具有一定形状和质量颗粒的集合,赋予接触颗粒间及颗粒与接触边界间某种接触力学模型科模型中的参数,以考虑散粒之间及散粒与边界间的接触作用和散粒体与边界的不同物理机械性质。
采用离散元方法能直接模拟加料、存储及卸料过程中贮料与筒仓的相互作用,其基于非连续介质的理论特性使其很好地突破了其它理论方法在处理颗粒体问题时无法突破的对颗粒散体所作的连续介质的假定。
能够反映事物的本来目地,使结果具有更高的准确性[2]。
EDEM 是世界上第一个用现代化离散元模型科技设计的用来模拟和分析颗粒处理和生产操作的通用CAE软件,通过模拟散状物料加工处理过程中颗粒体系的行为特征,协助设计人员对各类散料处理设备进行设计、测试和优化[3]。