基于離散元的茶葉殺青過程數值模擬與殺青機參數優(yōu)化研究.pdf

1、茶葉加工工藝與設備是茶業(yè)的基礎，對茶業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。茶葉加工工藝極其復雜，對加工設備的要求也很高。殺青是綠茶初制的第一道工序，也是關鍵工序，對綠茶品質的形成至關重要。滾筒殺青機以其殺青效率高、殺青葉品質穩(wěn)定等特點，在市場上應用廣泛。因此，通過數值模擬茶葉殺青過程，進而對滾筒殺青機結構進行優(yōu)化，對于實際生產具有重要的意義。
　　 本文以6CST-50型滾筒殺青機為原型，基于離散單元法的PFC3D(ParticleFlo

2、w Code of Three-dimensional)軟件，建立了殺青機簡體結構的三維仿真模型，對滾筒殺青機殺青過程進行熱-機械耦合分析。本文分別從溫度場和應力場兩方面分析茶葉殺青過程，并提出了相關控制模型，得到以下結論：
　　 (1)滾筒殺青機進行茶葉殺青時，存在最佳轉速，轉速過大不利于葉溫迅速升溫和葉溫均勻性，轉速過低則會降低殺青效率且出現焦邊現象。
　　 (2)增加滾筒高溫區(qū)導葉板數量，使前段導葉板多于后段，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)增加導葉板傾角，并采用“L”型導葉板，將提高茶葉在筒壁上的散度，有利于茶葉混合質量的提高，促使葉溫迅速升溫；同時，導葉板傾角增大時，殺青葉所受的切應力增大，有利于殺青葉成形。
　　 (4)在保證殺青質量前提下，滾筒平均壁溫和滾筒傾角呈雙指數函數關系；殺青效率和滾筒傾角呈二次函數關系。
　　 本文基于上述研究，對6CST-50