【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于烟草加工制造的，特别是涉及一种烟草加香加料工艺的仿真分析方法、系统、设备及介质。
技术介绍
1、烟草加香与加料工艺是烟草加工成品中的关键工艺。由于烟草受到气候、种植等因素的影响，烟草来料的品质存在一定的波动，加香加料是提升卷烟抽吸品质的关键工序，加香加料工艺参数的设定对最终成品卷烟的质量至关重要。传统的加香加料工艺研究方法主要依靠技术人员试验测量以及经验判断，试验消耗的烟叶原料及人工成本较高。
2、应用离散元仿真技术可以准确模拟烟丝与烟叶颗粒分别在加香筒和加料筒内运动特征，并借助喷淋模拟技术评价加香、加料的利用率和均匀性，为优化加香加料的工艺参数提供指导和依据。由于加香加料工艺装置内烟丝烟叶数量巨大，且烟丝与烟叶具有形状多变、柔性等特征，实际工艺的仿真计算量以及仿真难度极大。
3、因此，如何提供一种高效的方法应用于烟草加香加料工艺的仿真并指导实际工艺参数的设计和优化成为亟需解决的问题。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种烟草加香加料工艺的仿真分析方法、系统、设备及介质，合理的降低烟丝/烟叶加香加料仿真过程中的计算量的同时保证计算准确性，并将其分析结果用于指导工艺参数的设计和优化。
2、第一方面，本专利技术提供一种烟草加香加料工艺的仿真分析方法，所述方法包括以下步骤：
3、获取加香/加料筒结构的测量参数，基于所述测量参数构建加香/加筒几何模型；
4、获取烟丝/烟叶特征的测
5、采用所述加香/加料筒几何模型和所述烟丝/烟叶几何模型进行烟草加香加料工艺仿真，获取仿真结果；
6、根据所述仿真结果与对应的实际测量结果调整所述加香/加料筒几何模型和所述烟丝/烟叶几何模型的设计变量。
7、在第一方面的一种实现方式中，采用所述加香/加料筒几何模型和所述烟丝/烟叶几何模型进行烟草加香加料工艺仿真包括以下步骤：
8、对所述加香/加料筒几何模型和所述烟丝/烟叶几何模型进行堆积仿真；所述堆积仿真包括：基于所述烟丝/烟叶特征的测量参数对所述烟丝、烟叶几何模型进行堆积仿真，以获取烟丝、烟叶的堆积密度仿真结果；
9、对所述加香/加料筒几何模型和所述烟丝/烟叶几何模型进行动态仿真；所述动态仿真包括：基于所述加香/加料筒结构的测量参数对所述加香、加料筒进行仿真运算，以获取烟丝/烟叶的运动特征和烟丝/烟叶的停留时间仿真结果。
10、在第一方面的一种实现方式中，根据所述仿真结果与对应的实际测量结果调整所述加香/加料筒几何模型和所述烟丝/烟叶几何模型的设计变量包括以下步骤：
11、根据所述堆积密度仿真结果与对应的实际测量结果调整所述烟丝/烟叶几何模型的设计变量，所述烟丝/烟叶几何模型的设计变量包括烟丝、烟叶的弯曲角度、弯折数量；
12、根据所述烟丝/烟叶的运动特征和烟丝/烟叶的停留时间仿真结果与对应的实际测量结果调整所述烟丝/烟叶几何模型的设计变量：所述烟丝/烟叶几何模型的设计变量包括加香/加料筒的壁面和所述烟丝、烟叶间的摩擦系数、黏附力系数、杨氏模量。
13、在第一方面的一种实现方式中，获取所述烟丝/烟叶的停留时间仿真结果采用公式：
14、
15、
16、
17、其中，vavg,f为某一时刻的烟丝烟叶体系的平均运动速度，vi,f为所有颗粒的轴向速度，np为烟丝/烟叶的数量，nf为对应计算结果输出帧数，vavg为稳态下烟丝烟叶的平均轴向速度，tres,sim为仿真平均停留时间，lwhole为实际滚筒筒长。
18、在第一方面的一种实现方式中，所述的烟草加香加料工艺的仿真分析方法还包括：
19、基于所述烟丝/烟叶停留时间仿真结果与实际加香、加料喷嘴的位置，角度以及距离，分析计算域内的颗粒，获取加香/加料利用率和均匀性分析计算结果。
20、在第一方面的一种实现方式中，所述加香/加料利用率采用公式：
21、
22、
23、其中，ut为加香加料的利用率，rf为瞬时覆盖率，sp为烟叶烟丝覆盖面积，st为总喷淋面积。
24、所述均匀性分析采用公式：
25、
26、
27、其中，h为烟丝烟叶的均匀性，tres,i为在计算域内的第i颗粒停留时间，np为计算域内烟丝/烟叶的数量，tres,avg为计算域内的np个颗粒平均停留时间。
28、在第一方面的一种实现方式中，所述计算域为基于周期性边界条件的实际加香/加料区域；所述周期性边界条件为所述加香/加料筒内颗粒进出口速度相同。
29、第二方面，本专利技术提供一种烟草加香加料工艺的仿真分析系统，所述系统包括获取模块、建模模块、仿真模块、调整模块；
30、所述获取模块用于获取加香/加料筒结构的测量参数和烟丝/烟叶特征的测量参数；
31、所述建模模块用于基于所述测量参数构建加香/加料筒几何模型和烟丝/烟叶几何模型；
32、所述仿真模块用于根据所述加香/加料筒几何模型和所述烟丝/烟叶几何模型进行烟草加香加料工艺仿真，获取仿真结果；
33、所述调整模块用于根据所述仿真结果与对应的实际测量结果调整所述加香/加料筒几何模型和所述烟丝/烟叶几何模型的设计变量。
34、第三方面，本专利技术提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器和存储器；
35、所述存储器用于存储计算机程序；
36、所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述电子设备执行上述的烟草加香加料工艺的仿真分析方法。
37、第四方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被电子设备执行时实现上述的烟草加香加料工艺的仿真分析方法。
38、本专利技术所述的烟草加香加料工艺的仿真分析方法、系统、设备及介质，合理的降低了烟草加香加料仿真分析过程中的计算量同时兼顾计算准确性，不仅考虑到加香/加料区域面积的影响，同时可以对滚筒内的烟丝加香及烟叶加料过程进行综合仿真分析，分析不同工艺参数引起的烟丝/烟叶的运动变化及对加香/加料均匀性、利用率的影响，利用仿真分析结果用于指导工艺参数的设计和优化。
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1.一种烟草加香加料工艺的仿真分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的烟草加香加料工艺的仿真分析方法，其特征在于：采用所述加香/加料筒几何模型和所述烟丝/烟叶几何模型进行烟草加香加料工艺仿真包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的烟草加香加料工艺的仿真分析方法，其特征在于：根据所述仿真结果与对应的实际测量结果调整所述加香/加料筒几何模型和所述烟丝/烟叶几何模型的设计变量包括以下步骤：
4.根据权利要求2所述的烟草加香加料工艺的仿真分析方法，其特征在于，获取所述烟丝/烟叶的停留时间仿真结果采用公式：
5.根据权利要求2所述的烟草加香加料工艺的仿真分析方法，其特征在于：所述的烟草加香加料工艺的仿真分析方法还包括：
6.根据权利要求5所述的烟草加香加料工艺的仿真分析方法，其特征在于：所述加香/加料利用率采用公式：
7.根据权利要求5所述的烟草加香加料工艺的仿真分析方法，其特征在于，所述计算域为基于周期性边界条件的实际加香/加料区域；所述周期性边界条件为所述加香/加料筒内颗粒进出口速度相
8.一种烟草加香加料工艺的仿真分析系统，其特征在于，所述系统包括获取模块、建模模块、仿真模块、调整模块；
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器和存储器；
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被电子设备执行时实现权利要求1至7中任一项所述的烟草加香加料工艺的仿真分析方法。
...【技术特征摘要】
1.一种烟草加香加料工艺的仿真分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的烟草加香加料工艺的仿真分析方法，其特征在于：采用所述加香/加料筒几何模型和所述烟丝/烟叶几何模型进行烟草加香加料工艺仿真包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的烟草加香加料工艺的仿真分析方法，其特征在于：根据所述仿真结果与对应的实际测量结果调整所述加香/加料筒几何模型和所述烟丝/烟叶几何模型的设计变量包括以下步骤：
4.根据权利要求2所述的烟草加香加料工艺的仿真分析方法，其特征在于，获取所述烟丝/烟叶的停留时间仿真结果采用公式：
5.根据权利要求2所述的烟草加香加料工艺的仿真分析方法，其特征在于：所述的烟草加香加料工艺的仿真分...
【专利技术属性】
技术研发人员：周凯敏，张浩博，束茹欣，
申请(专利权)人：上海烟草集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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