基于離散元的茶葉殺青過(guò)程數(shù)值模擬與殺青機(jī)參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、茶葉加工工藝與設(shè)備是茶業(yè)的基礎(chǔ)，對(duì)茶業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。茶葉加工工藝極其復(fù)雜，對(duì)加工設(shè)備的要求也很高。殺青是綠茶初制的第一道工序，也是關(guān)鍵工序，對(duì)綠茶品質(zhì)的形成至關(guān)重要。滾筒殺青機(jī)以其殺青效率高、殺青葉品質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)，在市場(chǎng)上應(yīng)用廣泛。因此，通過(guò)數(shù)值模擬茶葉殺青過(guò)程，進(jìn)而對(duì)滾筒殺青機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)具有重要的意義。
　　 本文以6CST-50型滾筒殺青機(jī)為原型，基于離散單元法的PFC3D(ParticleFlo

2、w Code of Three-dimensional)軟件，建立了殺青機(jī)簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)的三維仿真模型，對(duì)滾筒殺青機(jī)殺青過(guò)程進(jìn)行熱-機(jī)械耦合分析。本文分別從溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)兩方面分析茶葉殺青過(guò)程，并提出了相關(guān)控制模型，得到以下結(jié)論：
　　 (1)滾筒殺青機(jī)進(jìn)行茶葉殺青時(shí)，存在最佳轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速過(guò)大不利于葉溫迅速升溫和葉溫均勻性，轉(zhuǎn)速過(guò)低則會(huì)降低殺青效率且出現(xiàn)焦邊現(xiàn)象。
　　 (2)增加滾筒高溫區(qū)導(dǎo)葉板數(shù)量，使前段導(dǎo)葉板多于后段，有利

3、于提高葉溫均勻性，加快殺青葉升溫，并促使茶葉水分的散失，水汽和青草味的散發(fā)。
　　 (3)增加導(dǎo)葉板傾角，并采用“L”型導(dǎo)葉板，將提高茶葉在筒壁上的散度，有利于茶葉混合質(zhì)量的提高，促使葉溫迅速升溫；同時(shí)，導(dǎo)葉板傾角增大時(shí)，殺青葉所受的切應(yīng)力增大，有利于殺青葉成形。
　　 (4)在保證殺青質(zhì)量前提下，滾筒平均壁溫和滾筒傾角呈雙指數(shù)函數(shù)關(guān)系；殺青效率和滾筒傾角呈二次函數(shù)關(guān)系。
　　 本文基于上述研究，對(duì)6CST-50