發(fā)布時間：2020-04-22 07:13

【摘要】：生物質(zhì)能作為一種可再生能源,有緩解世界能源危機(jī)、改善生態(tài)環(huán)境的功能。而生物質(zhì)擠壓成型技術(shù)則為生物質(zhì)能的綜合利用提供了技術(shù)支持,因此世界范圍內(nèi)高度重視對其的開發(fā)和認(rèn)識。但由于其存在著成型設(shè)備關(guān)鍵部位磨損嚴(yán)重、成型產(chǎn)品品質(zhì)和單位產(chǎn)品能耗等問題,因此需要對生物質(zhì)燃料顆粒擠壓成型的影響因素進(jìn)行新的認(rèn)識和理解。本文以秸稈類生物質(zhì)為研究對象,利用ANSYS軟件對整個的擠壓成型過程進(jìn)行了模擬和分析,得到了生物質(zhì)原料在成型過程中形變和流變規(guī)律,并觀察到生物質(zhì)原料與模具的接觸部位的流動速度明顯滯后于中心部位的現(xiàn)象;通過ANSYS后處理的過程展示了擠壓成型過程中各種應(yīng)力的分布圖,提出了將擠壓區(qū)和保型區(qū)連接處通過圓弧過渡的模具優(yōu)化方案;通過30°、45°、60°三種不同錐度的模具模型來研究載荷對成型效果的影響;通過150℃、200℃、250℃的溫度載荷來研究外部加熱對成型效果的影響。最終研究表明:圓弧處理過的模具摩擦應(yīng)力最大值減小,且成型過程中的變形更加均勻;采用45°的錐度模具既能減少關(guān)鍵部位的磨損還可以降低能耗;施加200℃-250℃的溫度載荷就足以使物料成型過程更加容易,產(chǎn)品品質(zhì)也較為良好。本文的ANSYS模擬研究可以促進(jìn)生產(chǎn)工藝的改進(jìn),提高成型品質(zhì),降低成型過程的能耗和關(guān)鍵部位的磨損,并為設(shè)備的設(shè)計提供理論基礎(chǔ)和依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK6

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本文編號：2636291