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颗粒粮食中异物的视觉检测算法与实现
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作者 朱铮涛 郑国盾 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2009年第34期17232-17234,共3页
提出了一种利用图像实现颗粒粮食中异物的检测方法。该方法根据异物特征,提出了基于斑点分析的方法,一次成像2次处理,剔除比正常颗粒亮和暗的异物。并基于Mil函数库开发的图象处理系统,将黑白斑点的2次提取处理用一个函数实现,再通过数... 提出了一种利用图像实现颗粒粮食中异物的检测方法。该方法根据异物特征,提出了基于斑点分析的方法,一次成像2次处理,剔除比正常颗粒亮和暗的异物。并基于Mil函数库开发的图象处理系统,将黑白斑点的2次提取处理用一个函数实现,再通过数学形态学的运算和斑点分析,快速地提取杂质的大小和所在位置。该方法具有速度快、精确度高等优点,可以推广到其他领域加以利用。 展开更多
关键词 颗粒粮食 视觉检测 斑点分析
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基于扩展D-P的粮食筒仓地震作用下动态侧压力影响参数研究
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作者 许启铿 张振乾 +2 位作者 刘强 王丽坤 李亮 《振动与冲击》 北大核心 2025年第6期213-222,共10页
地震作用下,筒仓结构与粮食颗粒的动力相互作用引起的动态超压是筒仓结构安全的重要问题。为此,基于扩展的D-P(Drucker-Prager)模型的颗粒本构,建立了柱承式筒仓-粮食颗粒有限元模型,并结合开展的振动台试验对动态侧压力进行对比分析和... 地震作用下,筒仓结构与粮食颗粒的动力相互作用引起的动态超压是筒仓结构安全的重要问题。为此,基于扩展的D-P(Drucker-Prager)模型的颗粒本构,建立了柱承式筒仓-粮食颗粒有限元模型,并结合开展的振动台试验对动态侧压力进行对比分析和验证,进一步构建实仓有限元模型,研究多种粮食参数对动态侧压力的影响规律,并进行了灰色关联分析。结果表明:基于扩展D-P模型的有限元模型能够反映筒仓粮食动态侧压力的变化趋势,验证了有限元模型的合理性;摩擦因数对动态侧压力的影响与所处高度相关;弹性模量对动态侧压力的关联度最大;研究揭示了地震作用下粮食参数对动态侧压力的影响机理及参数影响关联性,为筒仓-粮食颗粒动力问题数值模拟地参数选取提供了借鉴,也为筒仓结构抗震设计提供参考。 展开更多
关键词 筒仓 有限元模型 粮食颗粒 DRUCKER-PRAGER模型 动态侧压力
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气力输送过程中粮食颗粒的输送特性研究 被引量:20
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作者 王明旭 秦超 +1 位作者 李永祥 曹宪周 《农机化研究》 北大核心 2014年第9期18-22,共5页
为控制气力输送过程中粮食颗粒的破碎、提高输送效率、降低能耗,以小麦颗粒为研究对象,以其在90°弯管中的输送为研究条件,基于CFD-FLUENT对其运动特性与流场进行了模拟分析。建立了以气流速度、小麦颗粒在输送过程中的体积百分含... 为控制气力输送过程中粮食颗粒的破碎、提高输送效率、降低能耗,以小麦颗粒为研究对象,以其在90°弯管中的输送为研究条件,基于CFD-FLUENT对其运动特性与流场进行了模拟分析。建立了以气流速度、小麦颗粒在输送过程中的体积百分含量为优化参数,流场内部压力为目标的小麦颗粒输送特性优化模型;采用该模型获得了最佳输送状态下的气流速度和小麦颗粒的体积百分含量。研究结果将为工程应用提供理论依据。 展开更多
关键词 气力输送 破碎 输送特性 流场 粮食颗粒
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粮食颗粒悬浮速度的测试分析 被引量:12
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作者 塔娜 秀荣 张志耀 《农机化研究》 北大核心 2009年第8期147-149,190,共4页
在垂直管颗粒流动实验台及测试系统中,对粮食颗粒群流场进行了测试分析,采用数值分析和图像法探讨了粮食颗粒群的悬浮速度。将静压降法和投影面积法计算出的粮食颗粒群悬浮速度进行对比,得出二者吻合程度较高的结论。皮托管测试系统对... 在垂直管颗粒流动实验台及测试系统中,对粮食颗粒群流场进行了测试分析,采用数值分析和图像法探讨了粮食颗粒群的悬浮速度。将静压降法和投影面积法计算出的粮食颗粒群悬浮速度进行对比,得出二者吻合程度较高的结论。皮托管测试系统对流场的灵敏度较高,但对流场有干扰;图像法—非接触式测试手段对流场无干扰,但对流场的测试灵敏度相对较差。通过对不同颗粒和不同填充量的悬浮速度分析表明:悬浮速度随粒径的增大而增大,随填充量的增加而减小。 展开更多
关键词 粮食颗粒 垂直管道 悬浮速度
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基于网络预测的粮食颗粒输送模糊控制系统设计 被引量:3
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作者 李阳 裴旭明 胡英杰 《郑州轻工业学院学报(自然科学版)》 CAS 2015年第1期90-94,共5页
针对粮食颗粒管道气力输送系统中风速、压损、料气比等参数之间存在复杂非线性关系,难以建立准确的数学模型以实现闭环控制的问题,以CXLD50吸压混合输送移动式吸粮机为研究平台,设计了用BP神经网络的物料流量预测为反馈环节的模糊控制系... 针对粮食颗粒管道气力输送系统中风速、压损、料气比等参数之间存在复杂非线性关系,难以建立准确的数学模型以实现闭环控制的问题,以CXLD50吸压混合输送移动式吸粮机为研究平台,设计了用BP神经网络的物料流量预测为反馈环节的模糊控制系统:使用神经网络工具建立物料流量预测模型,以快速方便地进行两相流流量在线测量;模型输出的预测流量与期望流量进行比较后,输入到模糊控制器进行判断推理并输出.仿真结果表明,系统响应迅速,可在50 s内达到理想输出;抗干扰能力强,其误差量稳定在±0.5 kg/s左右,有效改善了离线测量方法的信号反馈滞后现象,提高了输送系统的稳定性. 展开更多
关键词 网络预测 气力输送 粮食颗粒输送 模糊控制系统
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粮食颗粒流动特性的试验与数值模拟
6
作者 赵会永 塔娜 秀荣 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2009年第16期7613-7614,7653,共3页
对气体相湍动能采用修正的k-ε二方程模型,颗粒相湍动能采用颗粒动力学方法,考虑两相间的相互作用,应用气-固两相流的欧拉-欧拉双流体数学模型。利用数值方法模拟垂直管内上升流动的行为,得到了管道沿程压降、平均颗粒速度的变化以及输... 对气体相湍动能采用修正的k-ε二方程模型,颗粒相湍动能采用颗粒动力学方法,考虑两相间的相互作用,应用气-固两相流的欧拉-欧拉双流体数学模型。利用数值方法模拟垂直管内上升流动的行为,得到了管道沿程压降、平均颗粒速度的变化以及输送方向上不同截面处的压力分布。将该模型运用到垂直管气力输送中,结果表明,模拟结果与试验测量结果吻合较好。 展开更多
关键词 粮食颗粒 气固两相流 数值模拟
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基于CFD-DEM耦合模型的弯管起旋装置优化及减磨效果研究
7
作者 宋海豪 徐雪萌 +3 位作者 尚坤 张汉山 李炳贤 贾会梅 《包装工程》 北大核心 2025年第13期186-196,共11页
目的通过优化气力输送系统中弯管的结构,从而降低弯管磨损的问题。方法在弯管磨损中心切向处添加起旋装置,将弯管中的轴流输送转变为旋流输送。主管道轴线与起旋装置的中心轴线夹角为55°,保持弯管的气速为20 m/s,通过CFD-DEM,对比... 目的通过优化气力输送系统中弯管的结构,从而降低弯管磨损的问题。方法在弯管磨损中心切向处添加起旋装置,将弯管中的轴流输送转变为旋流输送。主管道轴线与起旋装置的中心轴线夹角为55°,保持弯管的气速为20 m/s,通过CFD-DEM,对比小麦颗粒在起旋装置气速分别为20、30、40 m/s时的流场特性。结果基于CFD-DEM对弯管内部颗粒进行运动仿真,分别对比了2种装置的静压、迹线图、旋流强度、颗粒分布图等指标,发现导流叶片式的静压将与旋流强度均大于旋流管道式,螺旋效果更优。通过建立实验平台进行实验验证,实验结果与仿真结果相吻合。结论导流叶片式更适合弯管输送,起旋效果明显,颗粒在弯管内分布均匀,整体呈螺旋前进,可以更有效地减少弯管与颗粒之间的磨损。 展开更多
关键词 粮食颗粒 旋流输送 弯管磨损 CFD-DEM
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基于旋流强度散粮气力旋流输送特性研究
8
作者 宗向东 魏文姬 +3 位作者 张汉山 尚坤 徐雪萌 王龙 《包装工程》 北大核心 2025年第1期163-170,共8页
目的研究散粮旋流输送流场特性,为散粮高效输送提供依据。方法首先提出用旋流强度揭示旋流场的强弱,并给出定义和推导计算公式,论述旋流强度的离散及实现。然后基于旋流强度研究螺旋导流叶片起旋装置产生的旋流场特性,依据Realizable k... 目的研究散粮旋流输送流场特性,为散粮高效输送提供依据。方法首先提出用旋流强度揭示旋流场的强弱,并给出定义和推导计算公式,论述旋流强度的离散及实现。然后基于旋流强度研究螺旋导流叶片起旋装置产生的旋流场特性,依据Realizable k-ε湍流模型,通过计算流体力学-离散元(CFD-DEM)耦合数值模拟计算。结果散粮颗粒以一定的入口速度进入管道,在导流叶片起旋装置引导下开始螺旋运动,粮食颗粒的轴向速度沿径向对称分布,切向速度沿管道轴线对称分布。结论通过旋流参数的对比分析,得出旋流场的最佳边界条件,入口轴向速度为20 m/s、叶片数量为6时,旋流使散粮颗粒能够充分起旋、不沉降,输送状态最佳。 展开更多
关键词 粮食颗粒 气力输送 旋流强度 CFD-DEM气固耦合
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基于耐震时程法的柱承式筒仓地震易损性分析
9
作者 曹利岗 李建业 +1 位作者 许启铿 王丽坤 《世界地震工程》 北大核心 2025年第3期122-131,共10页
为克服筒仓结构在地震易损性评估时需要进行大量非线性时程分析的不足,采用基于耐震时程法(endurance time method,ETM)的易损性分析方法对筒仓结构进行易损性的快速评估。以IV类场地柱承式筒仓为研究对象,选取实际天然地震动记录为目... 为克服筒仓结构在地震易损性评估时需要进行大量非线性时程分析的不足,采用基于耐震时程法(endurance time method,ETM)的易损性分析方法对筒仓结构进行易损性的快速评估。以IV类场地柱承式筒仓为研究对象,选取实际天然地震动记录为目标反应谱合成3条耐震时程曲线,利用有限元软件ABAQUS建立柱承式筒仓模型并输入耐震时程曲线,将ETM分析结果与增量动力分析方法(incremental dynamic analysis,IDA)结果进行对比。结果表明:ETM分析结果与IDA分析结果的中位值相匹配,满足筒仓结构抗震性能分析精度要求;筒仓不同支承柱在地震作用下的基底剪力分配情况与储料质量无关,仅取决于支承柱位置;ETM所得的筒仓地震易损性曲线与IDA易损性曲线基本吻合,耐震时程法可作为柱承式筒仓抗震性能分析、预测和评估的高效方法。 展开更多
关键词 柱承式筒仓 地震易损性 耐震时程法 增量动力分析 粮食颗粒
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基于IDA方法的柱承式筒仓结构地震易损性分析 被引量:1
10
作者 许启铿 李建业 +3 位作者 刘涛 王桂玲 刘强 任国旗 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期640-648,共9页
易损性分析是柱承式筒仓结构开展基于性能设计研究的重要基础。为此,选用某钢筋混凝土柱承式筒仓为研究对象,通过有限元软件ABAQUS,分别采用混凝土损伤塑性模型和理想弹塑性模型(Dracker-Prager)模拟筒仓结构及仓内粮食颗粒,建立考虑粮... 易损性分析是柱承式筒仓结构开展基于性能设计研究的重要基础。为此,选用某钢筋混凝土柱承式筒仓为研究对象,通过有限元软件ABAQUS,分别采用混凝土损伤塑性模型和理想弹塑性模型(Dracker-Prager)模拟筒仓结构及仓内粮食颗粒,建立考虑粮食-仓体相互作用的柱承式筒仓非线性有限元模型。根据增量动力分析法(IDA),按照谱相容性原则选取10条地震动记录,分别以最大层间位移角和地面峰值加速度作为筒仓结构工程需求参数和地震动强度参数,进行空仓、半仓、满仓三种储粮工况的柱承式筒仓结构地震易损性分析以及地震损伤风险评估。结果表明:(1)三种储粮工况下柱承式筒仓结构最大层间位移角均发生在柱顶位置,支承柱进入塑性状态的层间位移角分别为0.015、0.013、0.011 rad;(2)储粮质量大小是决定柱承式筒仓结构损伤刚度退化的重要因素;(3)三种储粮工况下的柱承式筒仓结构均满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标;(4)满仓工况筒仓50年超越倒塌极限状态的概率为0.45%,小于FEMA P750中定义的50年倒塌风险的限值1%。研究成果可为筒仓结构基于性能的设计研究及抗震性能评估提供依据。 展开更多
关键词 柱承式筒仓 增量动力分析法 易损性分析 有限元模型 粮食颗粒
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抓斗式散粮卸料过程逸尘机理探究
11
作者 王明旭 宋岳昌 +1 位作者 高涛 欧阳江丰 《包装与食品机械》 CAS 北大核心 2024年第2期99-105,共7页
为探究抓斗卸料过程中的逸尘机理,解决当前港口物料转运过程中存在粉尘外逸严重的难题,搭建抓斗卸料逸出气流在线测试实验平台。采用试验与数值计算相结合的方式,以典型主粮散体颗粒为卸料对象,基于气固两相流理论,探究卸料高度和卸料... 为探究抓斗卸料过程中的逸尘机理,解决当前港口物料转运过程中存在粉尘外逸严重的难题,搭建抓斗卸料逸出气流在线测试实验平台。采用试验与数值计算相结合的方式,以典型主粮散体颗粒为卸料对象,基于气固两相流理论,探究卸料高度和卸料质量流量对料斗内逸出气流速度的影响映射耦合关系,结合粉尘颗粒逸出过程的运动特性和规律推导出粉尘逸出的临界粒径。结果表明:逸出气流速度峰值与卸料高度成正相关,同一卸料高度下,逸出气流峰值与质量流量成幂函数关系;基于粉体颗粒受力,推导出粉尘颗粒逸出的临界粒径计算公式,并验证公式的计算误差在11%以内;大豆、玉米和小麦卸料时,粉尘颗粒逸出的临界粒径范围分别为160.9~292.5,182.6~359.6,95.1~196.1μm。研究为抓斗式散粮卸料过程中的粉尘控制和抑尘装置设计提供理论支撑。 展开更多
关键词 逸出粉尘 抓斗卸料 粮食颗粒 临界粒径 逸尘机理 气固两相流
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基于气固耦合散粮旋流输送弯管流场特性研究 被引量:3
12
作者 尚坤 李永祥 +2 位作者 宋海豪 徐雪萌 贾长学 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第5期180-187,共8页
目的降低粮食颗粒输送中对弯管的磨损程度。方法引入旋流输送,设计一种侧向补气起旋装置。侧向起旋装置中心轴线与主管道中心轴线的夹角分别为45°、55°、65°,主管道多相流速度固定为20 m/s,侧向起旋装置气流速度分别为20... 目的降低粮食颗粒输送中对弯管的磨损程度。方法引入旋流输送,设计一种侧向补气起旋装置。侧向起旋装置中心轴线与主管道中心轴线的夹角分别为45°、55°、65°,主管道多相流速度固定为20 m/s,侧向起旋装置气流速度分别为20、30、40 m/s。基于散粮气力输送试验平台结合Fluent软件进行分析,采用CFD-DEM对粮食颗粒在弯管内输送情况进行仿真,并对比压降、颗粒分布、螺旋迹线等指标。结果发现侧起旋装置与主管道夹角为55°,侧起旋装置气流速度为30 m/s时,颗粒螺旋前进,明显减小与管壁的磨损,输送效果最优,经试验验证,与仿真结果一致。结论文中设计的装置明显降低了粮食颗粒输送中对弯管的磨损,运输效果良好。 展开更多
关键词 粮食颗粒 弯管磨损 起旋装置 CFD-DEM
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旋流起旋装置参数对散粮气力旋流输送特性的影响 被引量:3
13
作者 王龙 徐雪萌 +4 位作者 张永宇 李永祥 姜棚仁 夏朝阳 王博士 《包装与食品机械》 CAS 北大核心 2023年第4期7-12,19,共7页
为研究水平直管散粮长距离气力旋流输送特性,基于Realizable k-ε湍流模型,采用Fluent对不同螺旋角度和不同导流叶片长度条件下旋流起旋装置内部流场特性进行参数模拟。仿真结果表明,流场的速度随着螺旋角度的增大先减小后增大,之后再减... 为研究水平直管散粮长距离气力旋流输送特性,基于Realizable k-ε湍流模型,采用Fluent对不同螺旋角度和不同导流叶片长度条件下旋流起旋装置内部流场特性进行参数模拟。仿真结果表明,流场的速度随着螺旋角度的增大先减小后增大,之后再减小,由19.4 m/s减小到19.2 m/s,再增大到19.8 m/s后减小到19.6 m/s;随着叶片长度的增加而增加,由19.2 m/s依次增加到19.7 m/s。流场的静压力随着螺旋角度和导流叶片的长度的增加而增加,分别由191.1 Pa增加到584.2 Pa,和由267.5 Pa增加到304.0 Pa。当螺旋角度为25°且导流叶片长度为0.3 m时,流场的速度达到最高,为19.8 m/s,旋流场内所拥有的能量高于相同工况的其他流场,系统具有较高的输送效率。研究为散粮长距离气力旋流输送装备的开发提供理论基础。 展开更多
关键词 气力旋流输送 粮食颗粒 起旋装置 螺旋角度 导叶长度
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Characterization of foreign grain on 6H-SiC facet 被引量:1
14
作者 王英民 李娟 +3 位作者 宁丽娜 高玉强 胡小波 徐现刚 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2009年第3期344-348,共5页
6H-SiC single crystals were grown by sublimation method. It is found that foreign grains occur frequently on the facets of the crystals. To characterize the foreign grain, a longitudinal and a sectional cut samples we... 6H-SiC single crystals were grown by sublimation method. It is found that foreign grains occur frequently on the facets of the crystals. To characterize the foreign grain, a longitudinal and a sectional cut samples were prepared by standard mechanical processing method. Raman spectrum confirms that the foreign grain is actually a mis-oriented 6H-SiC grain. The surface structure of the foreign grain was studied by chemical etching and optical microscopy. It is shown that etch pits in foreign grain region take the shape of isosceles triangle, which are different from those in mono-crystalline region, and high density stacking faults are observed on the surface of the foreign grain. The orientation of foreign grain surface is determined to be (10]-4) plane by back-scattering X-ray Laue image. The X-ray powder diffraction reveals that the powder is partly graphitized after a long crystal growth rim. Therefore it is believed that the loss of Si results in the formation of C inclusions, which is responsible for the nucleation of foreign grain in the facet region. 展开更多
关键词 6H-SIC surface morphology foreign grain sublimation method
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