谷物颗粒流动特性的试验研究
颗粒流动性能的研究
颗粒流动性能的研究颗粒流动性能是指颗粒在空间中流动时所呈现出的物理性质和动力学行为。
研究颗粒流动性能，对于优化实际工程中颗粒的运输、储存和处理等方面具有非常重要的意义。
本文介绍颗粒流动性能的相关研究内容和实验方法，并探讨其中的局限性和未来发展方向。
一、颗粒流动性能的研究内容颗粒流动的性能与颗粒的物理性质、颗粒间相互作用力以及流动环境等因素息息相关。
因此，颗粒流动性能的研究涉及到以下内容：1. 颗粒运动规律颗粒运动规律是颗粒流动性能中最基础的研究内容，它包括颗粒的运动速度、方向、轨迹以及撞击等方面。
研究颗粒运动规律可以揭示颗粒运动的本质，为进一步深入研究其他颗粒流动性能提供基础。
2. 颗粒流动模式颗粒流动模式是指颗粒在不同流动环境下呈现出的流动形态。
例如，在均匀流中，颗粒流动呈现出漂流和层流两种模式；在射流中，颗粒的运动呈现出轴向和径向两种模式。
研究颗粒流动模式可以揭示颗粒流动的复杂性质，为优化颗粒运输、储存和处理提供重要指导。
3. 颗粒流动趋势颗粒流动趋势是指不同颗粒在流动过程中的运动规律和性质。
不同颗粒的物理性质和相互作用力的不同，会导致它们在流动中呈现出不同的趋势，如流速、流动难度、流动轨迹等。
研究颗粒流动趋势可以揭示不同颗粒的相互作用机制和流动规律，为优化颗粒输送、储存和处理过程提供指导。
二、颗粒流动性能的实验方法在研究颗粒流动性能时，需要进行一系列实验以获取实验数据和分析结果。
常见的颗粒流动性能实验方法包括：1. 离散元法离散元法是一种解决颗粒流动问题的数值模拟方法。
它将颗粒看作一个个离散的质点，通过计算颗粒之间和颗粒与容器之间的相互作用力和运动轨迹，来模拟颗粒的流动行为。
离散元法适用于大规模颗粒流动问题的数值计算，因此被广泛应用于颗粒制造、化工、建筑等领域。
2. 颗粒跟踪实验颗粒跟踪实验是通过高速摄像机记录颗粒运动图像，来获得颗粒的运动轨迹和速度等数据。
通过颗粒跟踪实验，可以在真实颗粒流动中直接获取颗粒的运动规律和性质，分析颗粒流动趋势和模式，并验证数值模拟结果的准确性。
谷物颗粒在输送过程的质量控制
中图分类号 ： Ｓ１ ， Ｔ ２０ １
文献标识码： Ｂ
文章编号：６２ ５ ２ （０６０ — ０ ７ Ｏ １７ — ０ ６２ ０ ）３ ０ １ 一 ３
＼
Ｑｕ ｌ ｙｃｎ ｒｌ ｆ ｒｉ ｒｎ ｐ ｒａｉｎ ａｉ ｏ ｔｏ ａｎ ｉ ｔａ ｓｏ ｔｔ ｔ ｏｇ ｎ ｏ
Ｗ ｕＷ ｅ ｂｎ ，Ｗ ａ ｇＸｉ 御 ｎ ｉ ｎ ｎ ，Ｉ Ｙａ ｋ ｎ ｎ ｕ２
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修 回 日期 ：０ ６ ４—２ ２０ —０ ６
作 ：文 巴１９０） 梅主 盘 夺 ２ 邗 ｒ 田 ‘ 者 皇 介武 斌男（２６ 教授 ， 事粮 食机 输送设备和斗式提升机 简 ｏ４ ０ ２０ ９ 主要从 艟 打 往 ，９年 出生， ５０ ＾ ‘
械设计和制造技术方向的研究工作 带式 输送机 振 动 输 送 机 和慢 速 斗式 提 升 机 通
局 约束 达到最 佳 匹 配 的设 备 。若 匹配 不合 理 ， 导 会 致 颗粒 的破 碎 、 裂 、 壳 ， 开 脱 如运 送 豌 豆 、 豆荚 、 金丝
１ 物理破坏 的最小化
当谷 物 被机 械 移动 时 ， 颗 粒 就存 在 被 破 坏 的 其
可 能 ， 中一 种是 物 理 性 破 坏 ， 其 主要 是 挤 压 破 碎 、 摩
Ａ ｓ ａｔ Ｖ ｒ ｕ ｔｏ ｓｏ ｎｍｉ ｅ ｈ ｓａ ｄｍａｅ ａｄｃｎａ ｎｔ ｎｌ ｅ ｆ ｒｉ ｒ ｂｔ ｃ： ａｉ ｓ ｈｄ ｉ ｚ ｔ ｙｉ ｌ ａ ｇｓ ｎ ｏｔｍｉａｉ ｖｌｏ ａ ａｅ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ｍｉ ｅｈ ｐ ｃ ｏ ｅ ｓ ｇ ｎ
ｄ￣ ｕ ｓｄ ｉ ｓｅ ．Ｔｈ ｆ ｅ ｃ ｆｕ ｉｇ ｅ ｕｐ ｎ ｓｃ ｒｅ ｔ ｎ ｌｚｄ ｏ ｕ ｌ ｙｃ ｎ ｒ ｌ ｆ ｒｉ ． ｅｉ ｌ ｎ ｅｏ ｓ ｑ ｉｍｅ ｔ ｒｃｌ ｉ ａ ａｙ ｅ ｎ ｑ ａｉ ｔｏ ａｎ ｎ ｕ ｎ ｏ ｙｓ ｔ ｏ Ｏｇ
颗粒流动的数值模拟及实验研究
颗粒流动的数值模拟及实验研究颗粒流动是一种复杂的现象，涉及到颗粒间的相互作用、运动规律等多个方面。
为了深入研究颗粒流动的特征和机理，科研工作者们通过数值模拟和实验研究等多种手段，不断地探索和发现着新的知识和成果。
一、颗粒流动的特征颗粒流动是指由多颗粒组成的流体在外力驱动下的运动，其特征主要包括：流态发生变化、颗粒间存在复杂的相互作用、流体的分布形态和粒子的分布均匀性等方面。
二、数值模拟的研究方法数值模拟是通过计算机模拟的手段对颗粒流动进行分析和研究，其研究方法包括：离散元方法、CFD方法等。
离散元方法，即基于颗粒的微观模型，通过模拟颗粒的运动以及颗粒间的相互作用，得出颗粒流动的宏观行为。
这种方法主要适用于颗粒数较少，流动过程中颗粒的相互作用较为复杂的情况。
CFD方法，即计算流体力学，是基于流体的宏观模型，通过建立热力学方程和动量方程，对流动过程进行模拟和计算。
这种方法适用于流体密度较大、流体动力学参数较为简单的情况。
三、实验研究的手段和方法实验研究是通过实际操作和测量对颗粒流动进行分析和研究，其手段和方法包括：流变仪、振荡板等。
流变仪是实验室中常用的颗粒流变测试仪器，通过测量颗粒在不同条件下的流变特性，分析颗粒流动的变化和特征。
振荡板是一种实验装置，通过振动颗粒床，观察颗粒的运动和变化过程，从而研究颗粒流动的特征和规律。
四、数值模拟和实验研究的应用颗粒流动的数值模拟和实验研究在多个领域中都得到了广泛的应用，如：材料科学、工程力学等。
在材料科学中，颗粒流动的数值模拟和实验研究可用于分析材料的流变特性、制备过程中的颗粒分布、粒度分布等，从而优化材料制备工艺，提高产品质量。
在工程力学中，颗粒流动的数值模拟和实验研究可用于分析颗粒在输送过程中的运动特征、优化输送系统的设计、改进输送效率、降低系统的维护成本等。
综上所述，颗粒流动的数值模拟和实验研究，对于深入了解其特征和机理，优化材料制备工艺，提高系统的输送效率等方面都具有重要的意义和作用。
第二章固体农业物料的流变特性
3
第一节 理想物体的流变特性
研究农业物料流变特性的意义: 固体农业物料的流变特性在生产、质量控制和发展新产
品中起着重要作用。研究农业物料的流变特性有利于深入了 解物料的结构，改进农业物料加工中的质量控制，为固体农 业物料加工机械的设计提供依据，并可使消费者认可的产品 质地(texture)和一些明确定义的流变学特性联系起来，以便 用流变学方法测定产品的质量。
三元件模型的应力松弛曲线
麦克斯韦体本质上是液体，但它同时具有弹性和粘性。 松弛时间愈长，粘性愈显著，愈接近于液体；松弛时间愈 短，弹性愈显著，愈接近于固体。当松弛时间一定时，如 果外力作用时间愈短，麦克斯韦体愈象固体；如果外力作 用时间愈长，它就愈象液体。
27
二、麦克斯韦模型和流变方程式
用麦克斯韦模型来描述粘弹性物体的性质是很不够的。 当麦克斯韦模型受到常值应力 ,则 0 的解为: (t) 0 0t /
当液体流速不太大时，液体形成的流线是与两平面平行的层流运 动。在 t 时刻的剪切应变用 tg 表示，则
11
二、理想粘性体的流变特性
当θ很小时，剪切应变可直接用θ表示
剪切应变速率可表示为
当θ很小时上式可写成
d dv dt dy
如果液体的剪切应力τ和剪切应变速率 成正比，则这种液体
称为理想粘性体或牛顿液体，并可用下式表示
谷物流化床干燥技术的初步研究
Ａ
干燥技术是一个典型的多学科交叉的技术领域 ， 是谷 物储藏和保质 的重要手段之一。据资料统计 ， 国每年因 我
气 候潮 湿 ， 收获 的谷 物来 不及 干燥 或未 达 到安全 水 分而 造
种是流体 向上的浮力和流体流动的阻力 ， 另一种是谷物颗
粒 向下 的重力 。谷 物 在刚 开始 流化 时 ， ２ 方 向相 反 的 这 种
时 干燥而 造成 的 巨大损 失 。
式中： 一 流化床 内气 流压力 ，ａ Ｐ；
— —
流化床 在 气流 方 向上 的截 面积 ， ｍ；
，
厂一 流化床临界高度 ， ｍ；
— —
气流 密度 ， ３ ｋ ； ｍ 流化后 固体 颗粒 密度 ，ｇ ｋ／ ； ｍ 临界 空 隙率 。
ｕ ０９ ３ ０ ２
ｆ ｎ
化， 这时的气流速度称为最小流化速度。当气流速度超过 这个值 ， 高到超过颗粒的终端速度（ 最大流化速度 ） ， 时 床 层上界面消失并出现夹带现象 ， 固体颗粒随流体从床层中 带出， 这种情况就是气力输送 固体颗粒现象 ， 或称分散相 流化床 。流体的流速远超过临界流速， 但又略低于颗粒的 终端速度 ， 此时床 内气固两相流速均很高 ， 称这种 流化床
２０１１０４Ｂ ．
总第 ２ ２ １ 期
文章编号 ： ７ － ８ Ｘ（０ ）４ ０ ３ － ２ １ ３ ８７ ２ １ ０ － ０１ ０ ６ １
谷物流化床干燥技术的初步研究
湖南农 业大学 工学 院
摘 要
辛继红
杨 文敏
谢 方平
全腊 珍
指 出 了采 用 流化 床 干 燥 技 术 的 好 处 ， 采 用流 化 床 干 燥谷 物 的技 术进 行 了初 步探 讨 ， 就 就 并
Mixolab测定五种酿酒用粮糊化特性的研究
酿酒科技2021 年第 3 期（总第 321 期）• LIQUOR-MAKING SCIENCE & TECHNOLOGY 2021 No.3(Tol.321)25 DOI：10.13746/j.njkj.2020224Mixolab测定五种酿酒用粮糊化特性的研究刘莉，苏建，苟梓希，张富勇，安明哲(四川宜宾五粮液股份有限公司，四川宜宾644000)摘要：通过Mixolab混合试验仪测定小麦、大米、糯米、玉米及高粱的糊化特性，确定了5种酿酒用粮的最佳粉团质量，目标扭矩C1值以及揉混转速。
实验结果显示，小麦：75g粉团质量，丨.10N，m目标扭矩，80r/m in揉混转速。
大米：90g粉团质量，0.80N*m目标扭矩，80r/min揉混转速。
糯米：80g粉团质量，丨.10 N，m目标扭矩，80 r/min揉混转速。
玉米：90 g粉团质量，0.8 N，m目标扭矩，80r/m in揉混转速。
高粱：80 g粉团质量，0.50 目标扭矩，50 r/min揉混转速。
Mixolab测定小麦、大米、糯米、玉米及高粱的糊化特性探究，为酿酒原粮品质的筛选提供了一条应用依据。
关键词：M ix o la b;小麦；大米；糯米；玉米；高粱；粉团；糊化特性中图分类号:TS261.2;TS261.7 文献标识码:A 文章编号：1001-9286(2021 >03-0025-06Research on Gelatinization Properties of Five Kindsof Liquor-Making Grains by MixolabLIU Li,SU Jian,GOU Zixi,ZHANG Fuyong and AN Mingzhe(Wuliangye Group Co. Ltd., Yibin, Sichuan 644000, China)Abstract:The gelatinization properties of wheat, rice, glutinous rice, com and sorghum were analyzed by Mixolab. The optimum dough mass, target torque value and kneading speed of the five kinds of grains were determined. The results were as follows: for wheat, the dough mass was 75 g, the target torque was 1.10 N mu, and the kneading speed was 80 r/min; for rice, the dough mass was 90 g, the target torque was 0.80 N*m, and the kneading speed was 80 r/min; for glutinous rice, the dough mass was 80 g, the target torque was 1.10 N*m, and the kneading speed was 80 r/min; for com, the dough mass was 90 g, the target torque was 0.80 N#m, and the kneading speed was 80 r/min; for sorghum, the dough mass was 80 g, the target torque was 0.50 N • m, and the kneading speed was 50 r/min. This study has provided basis for the selection of Baijiu raw materials.Key words:Mixolab; wheat; rice; glutinous rice; com; sorghum; dough; gelatinization propertyMixolab混合试验仪是一台全自动、多功能、综 合性的粉质分析仪，也是一台测定谷物粉团流变学和酶学特性的实验仪器[li。
颗粒流动特性的理论分析和实验研究
颗粒流动特性的理论分析和实验研究颗粒流动是指在固体颗粒之间存在空隙时，通过空隙中颗粒之间的相互作用而形成的物质运动。
颗粒流动广泛应用于颗粒物的输送、分离和加工等领域，因此对颗粒流动的理论分析和实验研究具有重大意义。
本文旨在探讨颗粒流动的特性和其理论分析与实验研究。
一、颗粒流动的特性1. 颗粒流动的形态颗粒流动形态通常可以分为两种情况：一是颗粒沿一定路径向下或向前流动，称为定向流动；二是颗粒在随机运动后呈现出一定的流态，这种流态称为流化状态。
2. 颗粒流动的速度研究颗粒流动的一个关键参数是颗粒流动的速度。
在实际应用中，需要根据颗粒的物理特性和实际需求，选择合适的流速。
3. 颗粒流动的密度颗粒流动的密度是指单位体积内颗粒的数量，也称为颗粒浓度。
颗粒的密度对颗粒流动性质具有重要影响。
颗粒密度越大，颗粒流动的阻力就越大，流动速度也就越慢。
4. 颗粒流动的粒径颗粒的粒径也是颗粒流动特性的一个重要因素。
大颗粒比小颗粒更容易推动，因为它们具有更大的惯性。
此外，颗粒的粗细程度也会影响颗粒流动性质。
二、颗粒流动的理论分析理论分析是研究颗粒流动特性的重要方法。
下面简要介绍一些研究颗粒流动的理论。
1. 扩散模型扩散模型是一种描述颗粒流动的流体力学模型。
它基于颗粒浓度和颗粒速度之间的关系，并考虑到颗粒与流体之间的相互作用。
2. 黏度模型黏度模型是描述沿一定方向运动的颗粒在颗粒界面处的相互作用的理论。
它考虑了颗粒与颗粒之间的粘附作用和颗粒与流体之间的摩擦力。
3. 带传输理论带传输理论是描述在给定流量下在管道中输送颗粒颗粒流动情况的理论。
它考虑了流体与颗粒之间的相互作用和颗粒间的相互作用。
三、颗粒流动的实验研究颗粒流动的实验研究是验证和完善颗粒流动理论的重要手段。
下面将介绍一些常用的颗粒流动实验方法。
1. 盖板实验法盖板实验法是一种相对简单的颗粒流动试验方法。
它通过测量颗粒从一个垂直管道中落下到一个平面上的时间来测量颗粒的流动特性。
基于图像法的谷物流动特性测试分析
０ 引 言
随着 谷 物 消 费 量 的逐 年 增 加 ，其加 工 、输 送 、 储 存 设备 呈 现 出 向大 型化 、精 密 化 与 自动 化 发 展 的 趋 势 。 由于 不 能 准确 地 预测 谷 物 颗 粒 的流 动 特 性 ， 农 业 和粮 食 食 品 加工 机 械 在 向精 密 化 、 自动 化 发 展 的过程 中， 在许 多 具 体 的 问题 ， 成 直 接 经 济 损失 存 造
些特 性 ，从 而 为谷 物 气 力输 送 机 械 的设 计 与优 化 提
供参 考 依 据 。
行 拍摄 ，从 所 拍 照 片 中能 清 晰 看 出谷 物 图像 与谷 物 间 空 隙 图像 的区 别 。 ２） 图像 处 理 。首 先 ，对 图 片进 行 预处 理 ，使
１ 测 试 原 理 及 技 术 路 线
粒 的多 少 ；二 是 颗 粒 在 区域 内 的空 间 分布 状 况 。所 以 ，它 随 时 间 的大 小 变 化 既反 映 了该 区域 内颗 粒 浓 度 的变 化 ，又 反 映 了 颗粒 空 间的 分 布 变化 ，对 于研
所 以 ， 于谷 物 流 动 特性 的研 究 是 非 常必 要 的 。 对 通 过 研 究 ，本 文 提 出 了一 种 利 用 图像 法考 察 谷
３） 得 出投 影 面 积 比。统 计 研 究 区域 中黑 白像 素数 目，则有
段 内 固体 颗 粒 多少 的变 化 ，不能 反 映颗 粒 在 此 区域
内空 间分 布 的变 化 （ 向不均 匀 性 的变 化 ） 径 。然 而 ， 颗 粒 空 间 分布 的变 化 与 轴 向浓 度 变 化 对 于研 究 气 力 输 送 中能 量 的 消耗 以及 由于颗 粒 碰 撞 引 起 的破 碎 问
谷物饲料研究报告
谷物饲料研究报告近年来，随着养殖业的快速发展，饲料行业也在不断进步。
谷物饲料作为养殖业中最重要的饲料之一，其质量和种类对于养殖业的发展具有极其重要的影响。
因此，对于谷物饲料的研究和探索也变得越来越重要。
一、谷物饲料的种类谷物饲料主要包括玉米、大豆、小麦、燕麦、稻谷等。
其中，玉米是养殖业中最重要的饲料之一，其营养价值高，口感好，能够满足动物的基本需要。
大豆含有丰富的蛋白质和油脂，是饲养家禽和家畜的理想饲料之一。
小麦和燕麦含有大量的膳食纤维和维生素，可以增强动物的免疫力和消化能力。
稻谷则含有大量的碳水化合物和蛋白质，是饲养水禽和水产动物的优质饲料。
二、谷物饲料的营养成分谷物饲料的营养成分主要包括碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素和矿物质等。
碳水化合物是谷物饲料的主要营养成分，可以提供动物所需的能量。
蛋白质是动物生长和发育所必需的营养成分，可以促进肌肉发育和免疫系统的正常运作。
脂肪则是动物所需的重要能量来源，同时也是一些必需脂肪酸的来源。
维生素和矿物质则是动物生长和健康所必需的营养成分，可以维持机体正常的代谢和生理功能。
三、谷物饲料的加工方法谷物饲料的加工方法主要包括碾磨、挤压、发酵等。
碾磨是将谷物研磨成粉末或颗粒的过程，可以提高谷物的利用率和消化吸收率。
挤压则是将谷物压成颗粒或饼状的过程，可以使谷物更易于储存和运输。
发酵则是将谷物在特定条件下发酵，可以增加谷物的营养价值和口感。
四、谷物饲料的质量控制谷物饲料的质量控制主要包括原材料的选择、加工过程的控制和产品的检测等。
原材料的选择应该注重品种的选择和质量的保证，避免使用过期或变质的原材料。
加工过程的控制应该注重生产环境的卫生和加工工艺的规范，避免出现交叉污染和加工不当的情况。
产品的检测应该注重对产品的营养成分、微生物和有害物质等方面的检测，确保产品的安全和质量。
五、谷物饲料的发展趋势谷物饲料的发展趋势主要包括营养均衡、环保可持续和功能性等方面的发展。
营养均衡是指谷物饲料应该注重不同营养成分的平衡和配比，以满足动物的不同需要。
第三章 液体农业物料的流动特性33
忽略二阶无穷小，则：
dv = ω + r dω
dr
dr
dv = ω + r dω
dr
dr
由于在这个速率内，ω是不产生粘性阻力的，所以：
r dω 就成为产生粘性阻力的剪切速率 dr
因为： M = 2π hτ r2
dM = 4π hτ rdr + 2π hr2dτ = 0
所以
dτ = −2 dr
τ
r
如果外筒固定，内筒的旋转角速度为Ω，则剪切速度
总结上节
第一节 农业物料的流动特性
四 触变性和胶变性流体 1 触变性流体 2 胶变性流体
第二节 液体农业物料流动性质的测定
一 细管法测定 1 细管状粘度计的种类 2 细管法测定原理
∫ Q = ( 1 )3 τw τ 2 f (τ )dτ
π R3 τw 0
总结上节
牛顿流体
γ&
=
f
(τ ) = τ η
Q = πΔpR4 8Lη
2LK n +1
n+1
−r n )
u
=
Q π R2
ur
= (3n +1)[1− ( r
n+1
)n ]
u n+1 R
宾汉姆流体：
γ&
=
f (τ ) = τ
−τ y η′
dur = − f (τ )dr
ur
=
( ΔpR2 )[1− ( r )2Biblioteka 4η′LR−
2Ry R
(1 −
r )] R
当Ry ≤ r ≤ R时，τ ≥ τ y
(
1 Ri2
−
颗粒物质力学导论
颗粒物质力学导论颗粒物质在我们的日常生活中随处可见，从沙滩上的沙子到粮仓中的谷物，从制药工业中的粉末到地质灾害中的滑坡体。
然而，尽管颗粒物质如此普遍，其力学行为却异常复杂，与我们熟悉的固体和液体有很大的不同。
颗粒物质的基本特性之一是其离散性。
与连续介质（如固体和液体）不同，颗粒物质由大量离散的颗粒组成。
这些颗粒之间的相互作用主要是通过接触力来实现的，而且这种相互作用通常是非线性的。
颗粒之间的接触可以是弹性的、塑性的，甚至是粘弹性的，这使得颗粒物质的力学行为变得极为复杂。
在颗粒物质的堆积中，存在着一个有趣的现象——“粮仓效应”。
当我们从粮仓的底部取粮时，粮仓内粮食的压力并不随高度线性增加，而是在靠近仓壁的地方压力会显著增大。
这是因为颗粒之间的摩擦力和侧向力的作用，使得靠近仓壁的颗粒能够承担更多的重量。
颗粒物质的流动行为也是一个研究的重点。
例如，沙漏中的沙子在流动时，流量并不恒定，而是会出现一些不规则的波动。
这是由于颗粒之间的堵塞和疏通现象导致的。
当颗粒流动时，它们会形成一些结构，如拱和柱状结构，这些结构的形成和破坏会影响颗粒的流动速度和流量。
颗粒物质在振动或冲击下的行为也值得关注。
在振动台上，颗粒物质可能会出现分层、对流等现象。
而在受到冲击时，颗粒物质的能量吸收和传递方式也与固体和液体有很大的不同。
为了研究颗粒物质的力学行为，实验方法是不可或缺的。
科学家们通过各种实验装置，如剪切盒实验、直剪实验、崩塌实验等，来观察颗粒物质在不同条件下的变形、流动和力学响应。
同时，数值模拟方法也在颗粒物质力学研究中发挥着重要作用。
常见的数值模拟方法包括离散元法（DEM）、光滑粒子流体动力学（SPH）等。
离散元法是一种基于颗粒之间相互作用的数值方法。
它将每个颗粒看作一个独立的单元，通过计算颗粒之间的接触力来模拟颗粒系统的力学行为。
这种方法能够很好地捕捉颗粒之间的微观相互作用，但计算量较大，对于大规模的颗粒系统计算成本较高。
玉米秸秆的力学特性测试研究
玉米秸秆的力学特性测试研究在以往的研究中，许多学者主要于玉米秸秆的物理特性，如密度、含水量和纤维长度等，而对于其力学特性的研究相对较少。
然而，力学特性作为材料的重要性能指标，对于评估玉米秸秆在饲料和燃料方面的应用潜力具有关键作用。
本次研究的主要目的是通过对玉米秸秆的力学特性进行测试，探究其在饲料和燃料使用中的潜力和优劣。
为了实现这一目标，我们首先需要对玉米秸秆进行详细的实验分析，以获取其真实的力学性能数据。
在实验过程中，我们采用了拉伸实验和流变实验两种方法对玉米秸秆的力学特性进行测试。
拉伸实验可以有效地反映玉米秸秆在承受拉伸载荷时的力学性能，而流变实验则能够揭示其在长时间内抵抗变形和剪切的能力。
为保证实验结果的可靠性，我们还采用了纤维增强塑料（FRP）材料制作了标准试样，用于对实验设备进行校准和验证。
经过一系列实验，我们获得了玉米秸秆的抗拉强度、弹性模量等关键力学参数。
实验结果表明，玉米秸秆具有较好的抗拉强度和弹性模量，分别为290兆帕和850兆帕。
同时，我们也发现玉米秸秆具有较好的抗变形和抗剪切性能，这为其在饲料和燃料领域的应用提供了良好的基础。
根据实验结果，我们可以得出以下玉米秸秆作为一种可再生资源，具有较好的力学特性和应用潜力。
其在饲料和燃料方面的应用可以有效地降低成本，提高资源利用率，同时对于环境保护和可持续发展具有积极意义。
然而，目前对于玉米秸秆的力学特性研究还存在一定的不足，未来需要进一步加强对其应用过程中的优化措施和条件等方面的研究。
本次研究为进一步了解玉米秸秆的力学特性奠定了基础，对于推动其在实际工程中的应用具有重要意义。
未来可以结合材料科学、生物学等领域的知识，对玉米秸秆的力学性能进行更深入的研究，以期在饲料和燃料等领域发掘更多的应用价值。
玉米秸秆作为一种具有广泛应用价值的资源，对其进行力学特性测试研究可以为优化其应用提供科学依据。
本次研究为这一领域的研究提供了新的思路和方法，也为未来的研究指明了方向。
基于Matlab图像处理的谷物颗粒计数方法研究
基于M a t l a b图像处理的谷物颗粒计数方法研究贾 鹏,李永奎,赵 萍(沈阳农业大学工程学院,沈阳 110161)摘 要:针对目前谷物人工计数和光电计数方法存在的不足,提出了一种基于M a t l a b图像识别和处理技术的谷物计数方法,并用实例验证了其可靠性。
该方法减轻了操作者劳动强度,弥补了人视觉的不足之处,提高了效率及准确率,为今后进一步研究奠定了必要的理论与实践基础,对完善“精细农业”具有重要意义。
关键词:图像处理;谷物;计数方法;M a t l a b中图分类号:T P391.41 文献标识码:A文章编号:1003-188X(2009)01-0152-030 引言谷物作为主要粮食和饲料作物,在农业生产中占有重要地位。
提高谷物产量和质量的主要方法是选育出优质品种,而在选育品种过程中,对种子的计数是不可缺少的内容。
目前,种子的计数方法通常采用人工计数,或半自动的光电计数器,很显然传统的计数方法存在着效率低、准确性不高等缺点。
笔者利用计算机图像识别和处理技术实现考种过程中的计数,为谷物粒群的识别、精选、分级等的进一步研究奠定必要的理论与实践基础,并为育种工作提供一种高效、快捷的谷物计数新技术。
1 谷物图像的获取常用的图像采集方法有摄像机采集、扫描仪扫描及数码相机拍摄等方法。
本文采用像素不低于500万的数码相机直接获得种子群的数码图像,该方法具有操作简单、图像清晰度较高、移动性强等优点。
2 基于M a t l a b的谷物图像处理2.1 谷物图像的读入M a t l a b中图像的读入可用函数i m r e a d读入,其支持的图像文件格式有:B M P,G I F,T I F F,J P E G(J P G), H D F,P C X,X W D,P N G,I C O等,对于一般数码像机生成的J P G图像具有很好的支持。
2.2 谷物图像的处理2.2.1 图像的灰度化处理收稿日期:2008-09-11作者简介:贾 鹏(1968-),男,辽宁辽阳人,在读硕士。
9种谷物均一熟化后物性的变化
9种谷物均一熟化后物性的变化曹金诺;梁玲;王西汐;陈存社;李赫;庞志花;刘新旗;肖林【摘要】为使9种谷物在混合煮制时达到均一熟化,本实验通过感官评价确定各谷物最佳破碎粒径范围,同时对破碎与未破碎谷物在煮制过程中的感官、质构以及摩擦学特性的变化进行比较分析.结果表明,当黑米、燕麦、粘白高粱、大麦、小麦颗粒的破碎粒径范围在1.6～2.0、1.6～2.0、1.6～2.0、2.5 ～3.5、2.0～2.5 mm,荞麦、小米、大米和圆糯米未破碎时,9种谷物可在25～35 min内达到均一熟化.经破碎处理后,谷物在煮制过程中的硬度先急剧降低,再缓慢降低,最后保持平稳,粘度无显著变化,弹性减小,咀嚼性显著降低(p＜0.05).另外,均一熟化后谷物摩擦系数的大小与感官评价中剌嗓子的轻重程度呈正相关,破碎处理能有效降低谷物的摩擦系数.综上所述,破碎处理可缩短煮制时间,改善熟化谷物的品质,降低摩擦系数.【期刊名称】《食品工业科技》【年(卷),期】2019(040)007【总页数】6页(P51-56)【关键词】破碎谷物;均一熟化;感官评价;质构;摩擦学特性【作者】曹金诺;梁玲;王西汐;陈存社;李赫;庞志花;刘新旗;肖林【作者单位】北京工商大学,北京食品营养与人类健康高精尖创新中心,北京市食品添加剂工程技术研究中心,北京100048;北京工商大学,北京食品营养与人类健康高精尖创新中心,北京市食品添加剂工程技术研究中心,北京100048;北京工商大学,北京食品营养与人类健康高精尖创新中心,北京市食品添加剂工程技术研究中心,北京100048;北京工商大学,北京食品营养与人类健康高精尖创新中心,北京市食品添加剂工程技术研究中心,北京100048;北京工商大学,北京食品营养与人类健康高精尖创新中心,北京市食品添加剂工程技术研究中心,北京100048;北京工商大学,北京食品营养与人类健康高精尖创新中心,北京市食品添加剂工程技术研究中心,北京100048;北京工商大学,北京食品营养与人类健康高精尖创新中心,北京市食品添加剂工程技术研究中心,北京100048;山东龙力生物科技股份有限公司,山东禹城251200【正文语种】中文【中图分类】TS201.1谷物在饮食结构中占有十分重要地位[1]。
一种小型家用磨面机的设计研究
一种小型家用磨面机的设计研究谢明佐;贾瑞清;马飞;宋涛;周东旭【摘要】A small low speed milling machine has been designed for household use.The device adopts vertical roller mill grinding,and is equipped with the outer cylinder rotation drive screw lift to achieve a uniform grinding mechanism which ensures the produced flour's nutrition structure intact.The function structure and working principle of the mill,the kinematics theory of the roller mill and the lifting mechanism are applied.A new structure of the whole machine as well as its key parts has been performed.The software EDEM has been used to carry out the simulation of the particle transport of flour,and the factors which affecting the efficiency of material conveying have been studied.Thus this study provides reference for the selection of the motor and the design of the whole machine.%设计了一款适合家用的小型多功能磨机,该装置采用立辊磨的磨制形式,同时配有外筒旋转驱动螺旋提升机构,能够实现磨粉均匀.针对磨机进行了功能结构及工作原理的介绍,以及立辊磨和提升机构运动学理论研究.对整机及其关键部件进行了结构设计.对外筒驱动的螺旋提升机构进行了面粉颗粒物料EDEM输送模拟仿真,研究物料输送效率影响因素,为磨机电机选型及整机设计提供参考.【期刊名称】《食品与机械》【年(卷),期】2017(033)008【总页数】5页(P101-105)【关键词】立辊磨;结构设计;螺旋提升机构;EDEM仿真【作者】谢明佐;贾瑞清;马飞;宋涛;周东旭【作者单位】中国矿业大学[北京]机电与信息工程学院,北京 100083;中国矿业大学[北京]机电与信息工程学院,北京 100083;中国矿业大学[北京]机电与信息工程学院,北京 100083;中国矿业大学[北京]机电与信息工程学院,北京 100083;中国矿业大学[北京]机电与信息工程学院,北京 100083【正文语种】中文Abstract： A small low speed milling machine has been designed for household use. The device adopts vertical roller mill grinding, and is equipped with the outer cylinder rotation drive screw lift to achieve a uniform grinding mechanism which ensures the produced flour's nutrition structure intact. The function structure and working principle of the mill, the kinematics theory of the roller mill and the lifting mechanism are applied. A new structure of the whole machine as well as its key parts has been performed. The software EDEM has been used to carry out the simulation of the particle transport of flour, and the factors which affecting the efficiency of material conveying have been studied. Thus this study provides reference for the selection of the motor and the design of the whole machine.Keywords： vertical roller mill; structural design; spiral lifting mechanism; EDEM simulation随着生活水平的日益提高，人们开始不断追求健康绿色、天然营养的食品，这也将成为现代社会的一种时尚和保障食品安全的一种趋势[1]。
基于CFD-EDM的自动投饵饲料颗粒气力输送数值模拟
气力输送运动特性，开展了管道颗粒饲料气固两相流的数值模拟研究。基于气固两相流理论，分别建立了计算
Sciences, Guangzhou 510300, China)
Abstract: During the pneumatic conveying process of automatic feeding systems for deep-water off-shore cage culture, blockages of pipeline and damage to feed pellets occur easily. To reveal the pneumatic transport characteristics of pellet feed in automatic feeding system, a numerical simulation of gas-solid two-phase flow of feed pellets in a pipeline was carried out. Based on gas-solid twophase flow theory, both a computational fluid dynamics (CFD) model and discrete element model were established. The movement process of feed particles from initial stage to stable stage of pneumatic conveying pipeline was analyzed, and the position distribution of feed particles from initial stage to stable stage was obtained. Pressures at various locations in the pipeline were analyzed and compared to determine the pressure drop between the pipeline inlet and the instant at which the flow reached the steady state. The results provide references for the simulation and optimization design of automatic baiting equipment, which can better guide the movement of feed particles and reduce the collision energy loss of particles at elbow. Key words: feed pellet; computational fluid dynamics-discrete element method; automatic feeding ; coupling simulation
谷物悬浮速度实验报告
谷物悬浮速度实验报告引言谷物是人类重要的粮食来源之一，了解谷物的悬浮速度对于储存、加工和运输谷物都具有重要意义。
本实验旨在通过测量谷物在不同浸泡时间下的悬浮速度，研究谷物的特性。
实验目的1. 了解谷物的浸泡过程中的悬浮速度变化。
2. 探究谷物的物理特性对悬浮速度的影响。
3. 分析实验结果，提出相应的结论。
实验材料和设备1. 具有刻度的透明容器。
2. 各种谷物，如大米、小麦等。
3. 计时器。
4. 温度计。
实验步骤1. 将透明容器倒置，将谷物谨慎地加入容器中。
每个容器加入相同数量的谷物，并记录下来。
2. 将容器放在水槽中，加入足够的水使谷物充分浸泡。
3. 启动计时器，记录下每个谷物的悬浮时间。
4. 每隔一定时间（例如5分钟），观察并记录下每个谷物的悬浮状态和时间。
5. 在实验过程中，保持水温恒定，并使用温度计进行监测。
实验结果在实验过程中，我们测量并记录了不同谷物的悬浮时间。
以下是实验结果的统计数据：谷物浸泡时间（分钟）悬浮时间（秒）大米0 180大米 5 150大米10 120小麦0 160小麦 5 140小麦10 110数据分析与讨论通过对实验结果的分析可得到以下结论：1. 谷物的浸泡时间对悬浮速度有一定影响，随着浸泡时间的增加，谷物的悬浮时间逐渐减少。
这可能是由于水分的渗透使谷物变软，减弱了其悬浮能力。
2. 谷物的种类也会对悬浮速度产生影响。
在相同浸泡时间下，小麦的悬浮时间明显短于大米，说明小麦更容易沉降。
3. 温度对谷物的悬浮速度可能会产生影响，但本次实验中未对其进行控制。
温度的变化会改变水的密度和黏度，进而影响谷物的悬浮性能。
实验误差及改进措施以下是本次实验可能存在的误差及改进措施：1. 实验过程中，可能由于人为操作不准确导致的误差。
可以在操作过程中加强注意力和准确性。
2. 温度对谷物的悬浮速度可能会有影响，但本次实验未控制温度。
可以在进一步的研究中控制水温，以排除温度变化对实验结果的影响。
颗粒流动特殊现象探析_栗苏文
泥沙研究2005年12月Journal of Sediment Research第6期颗粒流动特殊现象探析栗苏文1,夏建新2*,曹斌2(11深圳市环境科学研究所,广东深圳518001;21中央民族大学生命与环境科学学院,北京100081)摘要:目前,颗粒物质及颗粒流的研究已经成为国际科学前沿热点之一,颗粒物质流动所表现出的许多特殊现象还无法明确解释。
本文对颗粒流动研究主要成果进行总结和分析,如对颗粒流动过程中的坍塌、分选和表面波动等,并对进一步颗粒流研究工作提出了建议。
关键词:颗粒流;坍塌;表面波动;分选中图分类号:TV141文献标识码:A文章编号:0468-155X(2005)06-0065-05引言颗粒物质广泛存在于自然界,如河流泥沙、泥石流、浮冰以及雪粒等。
现代社会许多行业也会遇到颗粒流动问题,如工业生产中药品制作和矿石物料输送;农业生产中播种和粮食加工等[1]。
颗粒流具有既不同于液体的运动特性,又有不同于固体物质的物理性质,也正是由于颗粒流的这种复杂性,颗粒流动具有许多特殊的现象。
长期以来,人们对颗粒流所具有的行为特性并不十分了解。
随着理论研究的不断深入,新学科、新方法的不断出现,颗粒流的研究进入了全面发展的新时期。
近十年来,国内外许多学者进行了大量的实验,取得了较为丰富的研究成果。
本文将对颗粒流研究几个主要方面的研究成果进行总结和分析,以期从现有研究成果中得到有效信息,为进一步探索颗粒流内在机制提供依据。
这些方面主要包括颗粒流动过程中的坍塌、表面波动和非均匀颗粒流动分选等。
1颗粒流的坍塌坍塌是颗粒流的特殊现象之一,例如当一静止的沙堆上有一小堆沙子开始运动时,在其倾斜的自由表面上就会发生坍塌的现象。
这种由静止模式向运动模式过渡的本质对于理解颗粒流的动力学原理扮演着重要的角色。
就颗粒流的应用研究而言,坍塌行为的研究将有助于雪崩、滑坡以及泥石流等自然灾害运动机理的研究。
因此,坍塌机理的研究具有重要的实际意义。
粮食的流散特性
團1吃根粒受力分析图粮食的流散特性粮食的流散特性主要包括散落性、自动分级、孔隙度等。
这是颗粒状粮食所固有的物理性质。
粮食具有流散特性的根本原因是粮粒之间的相互作用力一一内聚力小，不足以在重力的作用下使粮粒保持垂直稳定，致使粮食在堆装、运输、干燥、加工等过程中表现出流散特性。
一、散落性粮食在自然形成粮堆时，向四面流动成为一个圆锥体的性质称为粮食的散落性。
粮食的颗粒大小、成熟度的差异、杂质数量的多少等都和散落性密切相关。
粮食散落性的好坏通常用静止角表示。
静止角是指粮食由高点落下,自然形成圆锥体的斜面与底面水平线之间的夹角。
静止角与散落性成反比，即散落性好，静止角小；散落性差，静止角大。
粮粒在粮堆斜面上停止或运动与否，受到粮粒在斜面上受力的制约。
图1-2 是粮粒在斜面上受力分析图：重力G可分解为垂直压力N和倾斜分力P，如忽略粮粒间高低不平的相互作用力，粮粒在斜面上还受到摩擦力F，如果粮粒与粮堆的斜面摩擦系数为f,则摩擦力F为N*f。
图中分力P是使粮粒下落的力，F是阻碍粮粒下滑的力，当P>F 时，粮粒就下落，当P<F时，粮粒就停留在斜面上。
粮粒的大小、形状、表面光滑成度、容量、杂质含量都对粮食的散落性有影响。
粒大、饱满、圆型粒状、比重大、表面光滑、杂质少的粮食散落性好，反之则散落性差。
不同粮食之间，上述外观特征明显不同，因此，具有不同的散落特性。
表中给出了主要粮种静止角的大小。
表1-1 主要粮食的静止角（度）表中所示，大豆粒大、呈圆型、表面光滑，其散落性比粒形较小、表面粗糙的稻谷好的多。
此外，粮食中含杂量增加，其散落性会降低，粮食水分含量增加散落性也降低。
这是由于粮食水分增加，使粮食表面粘滞，粮粒间的摩擦力增大的结果。
当粮食发热霉变后，散落性会完全丧失，形成结顶。
表1-2给出了同一种大豆含水量、含杂率与散落性的关系。
表1-2 大豆水分含量与含杂率对静止角的影响粮食散落性的另一量度是自流角。
自流角是粮粒在不同材料斜面上,开始移动的角度，即粮粒下滑的极限角度。
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谷物颗粒流动特性的试验研究塔娜1，赵晓根1，赵卫东1（1.内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特市 010018）摘要：21世纪中国人口将继续增长，人均粮食消费水平将有所提高，粮食需求压力日益增大。
随着谷物消费量的逐年增加，其加工、输送、储存设备呈现出向大型化、精密化、自动化发展的趋势。
由于不能准确的预测谷物颗粒的流动特性，农业产品及粮食加工机械在向精密化、自动化的发展过程中,存在许多具体的问题，造成直接经济损失。
本课题研制出垂直管谷物流动试验台及测试系统，对垂直管内的谷物流场进行测试分析，获取垂直管内的谷物流动的动力学参数。
通过压力脉动信号的测试对其流动特性进行分析，推测出不同谷物颗粒的流动化开始风速、悬浮速度。
为粮食加工输送设备的优化设计, 食品加工机械、农业机械的设计和改进提供理论依据。
关键词：谷物；悬浮速度；垂直管道；测试分析中图分类号：S1290引 言自2000年以来我国每年的谷物消费量均达到4.8亿吨，该数字已超过了其4.55亿吨的年产量。
随着谷物消费量的逐年增加，其加工、输送、储存设备呈现出向大型化、精密化、自动化发展的趋势。
由于不能准确的预测谷物颗粒的流动特性，农产品及食品加工机械在向精密化、自动化的发展过程中,存在许多具体的问题，造成直接经济损失，因此有必要对谷物流动特性进行研究，为谷物加工过程中干燥、气力输送及农业机械的设计提供参考依据[1-3]。
谷物颗粒在气流的作用下移动称为流动，将其分为固定床和流化床进行研究。
谷物流动是多相、松散和物性分散的颗粒群的动态变形和运动过程[4]。
连续体理论适合对结合紧密的散体做静态分析，无法解决散粒体的运动特性问题[5-9]。
本研究，对垂直管道内谷物颗粒的流动特性进行测试分析；探讨了固定层、流动层及输送层的静压变动和流动状态的关系；同时对流动化开始速度和悬浮速度进行了测定。
∗1 试验装置与方法1.1试验装置本研究采用的试验装置如图1所示。
以1.5kw的鼓风机作为风力源。
管道是由内径113.4mm的透明塑料管组成，填充谷物颗粒的金属网(整流网)夹置在法兰之间。
A为金属网下方400mm处的测量点，B点为金属网上方∗收稿日期：修订日期：基金项目：内蒙古自然科学基金重点项目（200408020703）作者简介：塔娜（1967—），女（蒙古族），内蒙古正蓝旗人，博士，内蒙古农业大学机电工程学院教授，2000年赴日本冈山大学攻读博士学位，从事振动及噪声测试，谷物气力输送方面的教学和研究。
内蒙古呼和浩特市昭乌达路306号内蒙古农业大学机电工程学院，010018。
Email:jdtn@ 800mm处的测量点，在A、B点测量静压。
本试验使用多功能风速计8386型(风速测定范围为0~50m/s，静压范围为–1245~3735Pa)测定静压和风速。
利用直径为3mm的L型皮托管、微压变送器、动态应变仪、数值存储示波器(IW A TSU制 DS-9200C)记录静压变动信号。
图1 试验装置简图Fig.1 Outline of experimental apparatus1.2试验材料为了研究谷物颗粒的形状、尺寸和密度对流动特性的影响，选取稻谷、糙米、大豆、大麦、直径与稻谷平均直径相近的BB弹作为研究对象。
其中采用了两种直径为6mm但质量不同的BB弹。
试验材料的物理特性如表1所示。
所谓的当量球径(以后称粒径)是指与颗粒椭球体相同体积的球体半径。
有效密度(以后称密度)测量方法为用颗粒填满标准体积容器，并测定填充颗粒的重量，用重量和体积的比值计算出的密度。
表1 试验材料的物理特性Table 1 Physical characteristics of experimental materials三轴尺寸/mm颗粒L W T当量球径/mm单位质量/g有效密度/g·cm–3糙米 5.31 3.00 2.02 3.14 0.022 0.946 稻谷 7.13 3.32 2.27 3.77 0.027 0.628 大豆 8.82 8.04 7.02 7.93 0.315 0.801 大麦 8.08 3.93 2.98 4.56 0.046 0.777BB弹(0.12g) 6.00 6.00 0.120 0.644BB弹(0.2g) 6.00 6.00 0.200 1.1541.3 试验方法用变频器调节鼓风机的旋转速度，在A点处测静压和风速，同时在B点处测静压。
将稻谷、糙米、大豆、大麦、BB弹(0.12g) 、BB弹(0.2g)等六种颗粒的填充量每增加100g进行上述测量。
用皮托管对A、B两点的静压进行同步测量，获取风速和静压降的关系曲线，求出流动化开始风速和悬浮速度。
使用数码摄像机(sonyDCR-TRV950)记录了固定层、流动层及输送层的图像。
谷物颗粒的填充形式会影响其流动特性，所以在每次试验之前，将管道内的颗粒全部吹起来，然后让其自由落下，从而消除充填方式的差异。
2 结果与分析2.1静压降静压降是指当空气通过颗粒层产生的静压的损失量。
图1中A、B两点的静压差是由颗粒层和金属网引起的。
所以从A、B两点的静压差中减去金属网引起的静压差后得到的静压差为颗粒层的静压降(称静压降)。
静压降随A点处的风速和谷物颗粒的填充量而变化。
2.1.1静压降和风速的关系图2 风速与静压降的关系(糙米)Fig.2 Relation between air velocity and static pressuredrop(brown rice)图2为采用30目金属网时糙米静压降随风速和填充量的变化曲线。
风速增加时静压降也增加，但是颗粒不动(固定层)；风速增加到一定值时颗粒层整体有所膨胀，同时表面的颗粒有微小的颤动，此后继续增加风速时静压降也不会增加趋于恒定值，但是颗粒的运动状态非常复杂(流动层)；在继续增加风速到一定值时颗粒会冲出管道顶端(输送层)。
固定层和流动层的临界风速为流动化开始风速u f；流动层和输送层的临界风速为悬浮速度u t。
由图2可知流动化开始风速随颗粒的尺寸和密度变化，而基本上不受填充量的影响。
2.1.2流动化开始风速与悬浮速度利用静压降和风速之间的关系测定了六种试验材料的流动化开始风速和悬浮速度(表2)。
粒径相同的两种BB弹的流动化开始风速不同，这是由于它们的密度不同而造成的。
表2所示的测量结果表明粒径相同的颗粒其流动化开始风速与悬浮速度的比值(u f/u t)相同。
随着粒径的增大流动化开始风速与悬浮速度的比值也增大。
表2 流动化开始风速与悬浮速度Table 2 Minimum fluidization wind velocity and terminal velocity颗粒u f/m·s-1u t/m·s-1u f/u t糙米 0.63 8.01 0.079稻谷 0.64 7.44 0.086大麦 0.74 7.70 0.096大豆 2.05 17.10 0.120 BB弹(0.12g) 1.32 11.80 0.112BB弹(0.2g) 1.90 16.90 0.1122.1.3静压降和充填量的关系如图2所示在流动化开始风速之后静压降随着充填量的增加而增加。
由图3可知充填量与静压降成线性关系。
颗粒粒径越大所对应的直线的斜率就越大，这是因为移动大直径颗粒迎风面积大，所以空气阻力大；静压降也大。
由图3可知粒径相同质量不同的两种BB弹的静压降与充填量的关系直线的斜率相同。
图3 静压降与填充量的关系Fig .3 Relation between static pressure drop and fill quantity2.2 流动化开始风速与粒径和密度之间的关系根据2.1.2中测定的六种颗粒的流动化开始风速，求出流动化开始风速与粒径和密度之间的回归直线。
回归依据为Leva [10]提出的流动化开始风速计算公式。
F F s pmf fgD c uμρρ/)(2−=(1) µf ：流动化开始风速(m/s) D p ：粒径(cm)ρs ：颗粒密度(g/cm 3) ρF ：空气密度(g/cm 3)c mf ：流动化开始风速系数 μF ：空气粘性系数(g/m ·s) g ：重力加速度(980cm/s 2)空气密度与颗粒密度相比非常小可以忽略不计，因此将式(1)改写为Fs p mf fgDc uμρ/2= (2) 设F mf g c A μ/=(3)A 为与空气粘性有关的系数。
代入式(2)得以下表达式。
s p fADuρ2=(4)稻谷、糙米、大豆、BB 弹(0.12g)、BB 弹(0.2g)等五种材料的试验数据进行线性回归，得到系数A 为4.52，回归方程如以下表达式。
spfDuρ252.4= (5)利用(5)式可以计算流动化开始风速。
将大麦的粒径和密度代入式(5)计算出的流动化开始风速为0.732m/s,该值与实测值(0.740m/s)相差1%。
2.3 流动状态的观察 2.3.1 照片观察如图4所示，稻谷、糙米、大麦的流动状态均会出现以下的四个阶段，风速没有达到流动化开始风速之前颗粒层处于静止状态(固定层)；风速大于流动化开始风速时颗粒层的中心颗粒被吹起，呈现喷水状运动；继续增加风速时，颗粒的运动形式转变为螺旋状的往复运动。
当风速达到悬浮速度时，颗粒将均匀地悬浮在管道内部。
大豆、BB 弹(0.12g)、BB 弹(0.2g)的流动状态与上述三种颗粒的截然不同，不会出现喷水状和螺旋状运动。
大豆、BB 弹(0.12g)、BB 弹(0.2g)在流动化开始风速之后出现颗粒群整体的往复运动，随着风速的增加往复运动的频率会加快。
由于大豆形状接近球体，所以其运动状态与BB 弹相似。
固定 喷水 螺旋 悬浮图4 糙米流动状态图 Fig.4 Fluid state of brown rice2.3.2 静压波动于流动状态的关系颗粒流动过程中不同的风速段静压波动也不同。
以填充量为300g 稻谷为例进行说明。
在固定层中静压波动范围为小于30Pa ；喷水状运动时静压波动范围也小于30Pa ；螺旋状运动时(风速3m/s~6m/s 之间)静压波动范围大于40Pa ；当风速接近悬浮速度时静压波动范围小于30Pa 。
因此可以根据A 、B 点的静压波动来判断颗粒层的流动状态。
3 结论1)影响流动化开始风速的主要因素是颗粒密度和粒径。
可以利用近似式(5)计算流动化开始风速，然后利用流动化开始风速和悬浮速度的比值计算悬浮速度。
流动化开始风速是干燥设备中鼓风机功率选择的重要依据；而悬浮速度是颗粒气流输送设备设计的主要基础数据。
2) 稻谷、糙米、大麦的流动状态中出现了喷水状和螺旋状运动，而大豆、BB 弹(0.12g)、BB 弹(0.2g)的流动状态中没有出现上述运动。