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卷烟机流化床中烟丝颗粒受力的数值模拟及供丝均匀性研究OA

A numerical investigation on feeding uniformity and forces on tobacco particles in fluidized bed of a cigarette maker

中文摘要英文摘要

[目的]建立 ZJ118 型卷接机组流化床供丝系统的可视化数值模型,开展输运过程的数值仿真分析,揭示影响供丝效果的气固两相流动力学机理和规律.[方法]采用耦合计算流体动力学和离散单元法(CFD-DEM)模拟烟丝和梗签颗粒两次风分和曲面流化床气力输运的全过程.通过与关键位置气动参数实验结果的对比实现数值模型校正,调节不同入口的气流速度、物料质量流量、颗粒结构和柔性等控制参数,获得不同条件下烟丝颗粒空间分布各向异性指数和颗粒-壁面碰撞接触情况的数据.[结果]6 个入口气流速度对颗粒空间分布均匀性和受力有不同的影响规律,选取合适的气速值可实现输运效果优化,物料质量流量、烟丝颗粒结构和烟丝柔性会对颗粒均匀性和受力产生影响.

[Objective]A visualized numerical model of the tobacco supply system of the ZJ118 cigarette maker was established for numerical simulation analyses of the transportation process,revealing the gas-solid two-phase flow dynamics mechanisms and rules that affect the tobacco supply performance.[Methods]The coupled Computational Fluid Dynamics-Discrete Element Method(CFD-DEM)approach is used to simulate the complete process of two air-separation stages of tobacco and stem particles and pneumatic transportation in a curved fluidized bed.The numerical model is calibrated by comparing with experimental results of pneumatic parameters at key locations.By adjusting air inflow velocities at different inlets,material mass flow rate,particle structure,and particle flexibility,anisotropy indices of particle distribution and particle-wall contact forces are obtained under various conditions.[Results]The air velocities at the six inlets have different impacts on the uniformity of particle distribution and particle-wall contact forces,and selecting appropriate air velocity values can optimize the transportation performance.The particle distribution uniformity and particle-wall contacts also depend on tobacco mass flow rate,particle size distribution,and particle flexibility.

潘著;郭宇;杨帅;ASHIQ Ali;樊虎;全宇锋;侯鑫杰;冯忆;沈黎翔;夏琛;林昭武

浙江中烟工业有限责任公司技术中心,浙江省杭州市西湖区科海路 118号 310024浙江大学航空航天学院,浙江省杭州市西湖区浙大路 38号 310027浙江中烟工业有限责任公司物资供应部,浙江省杭州市西湖区科海路 118号 310024浙江大学航空航天学院,浙江省杭州市西湖区浙大路 38号 310027浙江中烟工业有限责任公司技术中心,浙江省杭州市西湖区科海路 118号 310024浙江大学航空航天学院,浙江省杭州市西湖区浙大路 38号 310027浙江大学航空航天学院,浙江省杭州市西湖区浙大路 38号 310027浙江中烟工业有限责任公司杭州卷烟厂,浙江省杭州市西湖区科海路 118号 310024浙江中烟工业有限责任公司杭州卷烟厂,浙江省杭州市西湖区科海路 118号 310024浙江中烟工业有限责任公司技术中心,浙江省杭州市西湖区科海路 118号 310024浙江大学航空航天学院,浙江省杭州市西湖区浙大路 38号 310027

流化床气固两相流供丝均匀性颗粒受力CFD-DEM

fluidized bedgas-solid two-phase flowparticle supply uniformityparticle forcesCFD-DEM

《中国烟草学报》 2026 (3)

71-84,14

浙江中烟工业有限责任公司科技项目"卷烟机流化床内烟丝颗粒多相流动机理研究"(ZJZY2023A026)

10.16472/j.chinatobacco.2025.T0367

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