凹窝滚筒分选机中大米径向偏析的筛分效果数值分析与优化方法研究

本文基于离散元法(DEM)数值模拟，揭示了凹窝滚筒分选机中整米与碎米径向偏析(Crb)对筛分效率的影响机制，创新性提出条纹挡板结构，使筛分效果显著提升57.24%，为谷物加工装备优化提供理论依据。

　　

Highlight

基于软球模型的离散元法(DEM)成功模拟凹窝滚筒分选机工作过程，动态休止角实验验证了模型可靠性。研究发现：

Computational Model

采用EDEM软件构建三维模型，通过Hertz-Mindlin接触理论计算颗粒碰撞，关键参数包括：碎米弹性模量15MPa、整米-钢摩擦系数0.3。

Model Verification

动态休止角实验与仿真误差<5%，颗粒床稳定后径向浓度分布呈现"外整内碎"特征，证实DEM可准确捕捉偏析现象。

Discussion

• 高填充量下筛分效率降低23.7%，因核心层碎米浓度(C_rb)上升至68%

• 扰动区范围与挡板高度呈正相关(r=0.91,p<0.01)

• 条纹挡板使外层碎米捕获量提升2.1倍

Conclusions

1. 提出"降低偏析能力+扩大扰动区"双效优化原则

2. 新型挡板使碎米进入凹窝成功率从31%升至48.7%

3. 为谷物分选装备设计提供新范式

（注：翻译采用"科学叙事"风格，将C_rb等专业符号可视化呈现，通过数据对比增强说服力，保留原文技术细节的同时增加可读性）