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自工业革命以来,伴随着能源的消耗,尤其以化石燃料的消耗为主,世界各国的经济得到了极大发展。但是,在人类享受能源消耗带来的科技进步、经济增长等成果的同时,也遇到了一些如矿物能源日益耗尽、环境污染等不可避免的问题。而且,此二者间的矛盾正在日渐突显,因此,人们开始思索寻找一种清洁、高效的能源来解决上述问题,而生物质能因其自身出众的优势成为了不二之选。生物质燃料成型技术是能否有效开发利用生物质能的重点,但现目前,由于国内在此方面的研究起步较晚,故在生物质燃料成型技术及设备的研究上还存在诸多问题。本文依托云南名泽烟草机械有限公司的实际生产委托,以公司的环模成型设备作为研究对象,对其进行分析、研究,旨在为环模成型设备结构参数设定、磨损分析、节能降耗及生产性能的提高提供理论依据。本文从生物质原料的组成成分入手,分析了其能被挤压成型的原因;同时,研究了生物质颗粒燃料成型的方式以及制粒时压力与密度之间的关系.,并在对生物质燃料成型机理宏微观分析的基础上,建立了成型过程中的原料颗粒机械接触几何模型;分析了影响生物质燃料成型过程及其产品性能的因素。对环模成型设备结构及工作原理进行了研究,并推导了影响制粒过程的攫取角和攫取层厚度两参数的计算公式,又在此基础上对设备生产率进行了分析;建立了模孔轴向挤压力模型,并研究了环模主要失效形式的成因。同时,从材质、热处理工艺、模孔形状结构、开口锥度、长径比、开孔率等方面对环模和压辊进行了参数设定分析,并利用三维造型软件对其进行三维造型。在生物质燃料成型的本构方程基础上,利用ANSYS软件,对生物质燃料成型的过程和成型区原料的温度场分布情况进行数值模拟。研究了成型过程中原料的流动变化规律、位移情况以及应力应变结果,并分析了不同开口锥度下的原料流动情况,找出较为适宜原料成型的模孔开口锥度;分析了不同温度载荷下原料内部的温度场分布状态,从而研究、了解生物质原料的软化和熔融温度范围,以便掌握最佳成型温度的数值大小。