黑水虻生物转化餐厨垃圾有机肥离散元模型参数标定

作者：宋世圣; 孙松林; 方芹; 彭才望^*; 周婷; 朱海英

来源：中国农业科技导报, 2022, 24(06): 123-132.

DOI：10.13304/j.nykjdb.2021.0783

• 黑水虻
• 餐厨垃圾
• 离散元
• 参数标定
• 堆积角

在采用离散元法对黑水虻生物转化餐厨垃圾有机肥收集、转运等关键环节进行仿真分析时，存在餐厨垃圾有机肥的本征参数及餐厨垃圾有机肥与装备之间接触参数缺乏的问题。以含水率为37.5%的黑水虻生物转化餐厨垃圾有机肥为研究对象，利用EDEM 2020软件对其离散元仿真模型参数进行标定。通过Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验及Box-Behnken试验获得各参数的最优组合为：泊松比0.2、剪切模量7 MPa、密度2 000 kg·m-3、有机肥-有机肥碰撞恢复系数0.46、有机肥-有机肥静摩擦系数0.8、有机肥-有机肥滚动摩擦系数0.15、有机肥-钢碰撞恢复系数0.51、有机肥-钢静摩擦系数0.65、有机肥-钢滚动摩擦系数0.09、JKR表面能为0.1 J·m-2，在该参数组合下的仿真试验结果与物理试验结果的相对误差为3.63%(P>0.05)，证明数据可靠。该研究结果表明，餐厨垃圾有机肥离散元模型和标定后得到的参数具有可靠性，可为黑水虻生物转化餐厨垃圾有机肥在机械收集、输送、分离等方面的离散元研究提供参考。

• 单位
  机电工程学院; 湖南农业大学