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清洗工艺是农产品加工处理的重要环节,其效果直接影响农产品的加工质量。此处理环节主要去除农产品表面的尘土、残留农药、虫卵等杂质,为后续加工处理或食用提供洁净优质的产品。针对目前颗粒型农产品清洗机具有清洗不彻底、耗水量大等缺点。本文基于动态清洗的方法,在保证清洗效率的同时,提高农产品清洗的洗净率。本文研究设计的动态清洗机采用振动输送、低压连续水射流清洗方案。利用EDEM与FLUENT耦合仿真的方法对颗粒型农产品清洗过程进行计算,优化相关参数。本文主要工作内容及成果如下:(1)对清洗设备的振动槽进行运动学分析,建立了振动槽的运动方程。分析农产品颗粒在振动槽上的运动状态,建立了单个颗粒转动和移动的数学模型。分析相关参数对颗粒转动角度大小的影响,得到振动频率对颗粒角位移影响最大,选择合适角速度可以增大颗粒的翻滚程度。通过对角位移θ值的规定,从而可以初步确定相关参数的合理取值范围。(2)对水射流喷嘴进行结构参数研究,利用FLUENT对射流喷嘴外流场进行仿真模拟计算,研究其流场特性。分析水射流喷嘴在入射角、靶距、压力等因素改变时,其对应的流场特性,初步确定该型喷嘴清洗靶距200300mm,水射流入射角为60°时,壁面上射流速度和压力最大,射流清洗效果最佳。并对多股射流工况进行了仿真计算,得到了多股冲击射流的流场特性。(3)通过FLUENT对清洗流场进行数值模拟,仿真结果表明采用纵向错位布置方案的清洗流场压力更趋均匀,且使用喷嘴数量相对较少。基于EDEM建立了清洗设备振动输送模型及农产品颗粒和尘土颗粒模型,采用FLUENT-EDEM耦合方法模拟待清洗的农产品颗粒动态清洗过程。(4)在振幅、喷头形式和清洗靶距确定的前提下,以洗净率作为目标函数,设计了四因素三水平的正交仿真试验,探讨了振动槽的振动频率和初始角、喷嘴的入口压力和方向角对洗净率的影响。仿真结果表明:喷嘴入口压力和方向角对洗净率影响最大,而振动槽的振动频率和初始角对洗净率影响较小,存在最佳喷嘴方向角和振动频率。本次试验的最优水平组合为A2 B1 C3D2,即振动槽振动频率为3 Hz、振动槽振动方向角36°、入口压力为0.7MPa及水射流角度为60°,并进行了试验台设计及实验验证,仿真与台架试验验证结果一致。本文研究了农产品颗粒振动清洗技术,通过理论推导分析清洗时颗粒的运动,并对清洗流场进行数值模拟,并对清洗过程进行仿真分析。最后,进行了试验台设计及实验验证,仿真与台架试验验证结果一致,研究成果可用于相关装备的设计与优化。