基于离散元法的玉米秸秆球磨预处理放大仿真研究

来源：农业机械学报杂志2026年第1期北京时间：

作者：肖卫华，刘烙阳，谭玉凤，林昊，张慧，贾惜文

单位：中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,

摘要：为了更好地推动秸秆球磨预处理技术应用，评估球磨预处理工艺实现放大生产的可行性，通过离散元法仿真模拟预测规模放大的秸秆球磨预处理中的能耗，并验证球磨规模放大后的预处理效果。将实验室规模的CJM-SY-B型振动球磨机筒体尺寸按容积放大24倍后建立三维几何模型，导入EDEM软件，通过输入玉米秸秆初始和球磨后的物理属性参数仿真模拟得到球磨机内部的碰撞能量耗散情况，来估算放大后的球磨能耗；同时，对比了两种规模下仅球磨预处理的玉米秸秆粒径及酶解产糖浓度，验证了秸秆球磨工艺放大后的预处理效果。结果表明仿真预测能耗为1.48kW·h/kg，实际能耗为1.65kW·h/kg，预测相对误差为10.3%，实验室规模与规模放大后的球磨玉米秸秆粒径跨度仅相差0.8%，酶解产生的总单糖质量浓度分别为85.5g/L和88.5g/L，表明玉米秸秆的酶解效果未因球磨规模放大而发生明显变化。本研究证明利用离散元法对玉米秸秆球磨进行放大仿真是可行的，为实现秸秆球磨工艺放大应用提供一定的理论参考和技术支持。

关键词：玉米秸秆;球磨;离散元法

基金资助：新疆维吾尔自治区教育厅普通高等学校现代农业工程重点实验室开放课题(TDNG2023103)