目前,茶叶加工正朝清洁化、自动化、智能化方向发展,在制茶工艺中,做形、烘干及提香等工序尤为重要,现有的做形、烘干及提香加工装备还停留在茶叶加工的初级阶段且多采用经验或试验的方式进行研制,由于传统茶叶加工机械功能单一,清洁化、自动化与智能化水平低下,加工后的茶叶造型效果差,严重制约了我国茶产业的发展,因此,本文研制了一种集整形、烘干、炒制和提香于一体的滚筒式茶叶热风复干机,采用CFD-DEM耦合的方法对复干过程进行数值模拟并通过样机试验,验证并分析复干机各设计参数的合理性,以及复干机工作的实用性和可靠性,主要研究内容如下:(1)通过研究和分析从茶鲜叶到成品茶萎凋、杀青、揉捻、烘干、复干等工艺流程中茶叶物性参数变化规律及其有关文献,得到茶叶含水率变化范围为73.62%-4.67%、孔隙率变化范围为0.641%-0.737%、休止角变化范围为50°-60°、容重变化范围为55kg/m~3-130kg/m~3等,为茶叶加工设备的设计研发及提升其使用性能提供了理论基础。(2)针对目前茶叶加工装备存在生产率低、复干过程中茶叶受热不均匀及热能利用率低等问题,依据测定的茶叶物性参数,设计了一种滚筒式茶叶热风复干机,阐述了复干机的基本结构及工作原理,并对其滚筒、传动系统、复干机机架、加热装置及倾角调节机构等关键零部件展开设计与研究,确定了相关设计参数。(3)本文将茶叶颗粒视为离散相,将热风视为连续相,采用CFD-DEM耦合的方法对茶叶的复干过程进行仿真分析,对复干机三种不同工况进行数值模拟,得出当筒体内防滑筋形状为三角形,滚筒转速n=15r/min时茶叶分离比率、温度变化、运动规律及筒体内流场变化为最优,复干效果能达到最佳。(4)开展茶叶复干机样机试验及复干后茶叶评审试验,设计了一组传统的滚筒式茶叶复干机试验与本课题所设计的复干机作业相对照,试验结果表明:当滚筒转速n=15r/min,选用三级鲜叶作为原料时,复干机生产率、含水率、碎茶率、电耗率及有效工作温度分别为65kg/h、3.5%、0.8%、0.6kw·h/kg、130℃,复干机加工的茶叶其感官能够达到特级标准,各项指标均优于传统机器且满足复干机的工作要求。