在食品、化工、粉末冶金等行业,需要对大量粉体进行定量配料或者包装生产。目前粉体定量存在速度低,误差大,环境污染严重等问题。高性能定量加料器对提高粉体定量生产效率、改善工作环境、节约资源、加强环保和安全生产等起到了重要作用。因此,开展粉体定量加料器及应用研究,具有较大实用价值和重要现实意义。本文以离散单元法为基础,对粉体定量流动性进行仿真分析,根据典型粉体(豆奶粉)定量流动性设计螺旋和柱塞定量加料器,并对加料器定量加料性能进行仿真分析,探讨其在粉体混合式定量中的应用。具体内容和主要创新成果是:首先,分析了影响粉体定量流动性的各种因素,建立粉体定量流动性综合评价指标,介绍了离散单元法的基本原理及其在粉体运动分析方面的优势,建立粉体流动离散单元仿真模型,对影响粉体流动性的摩擦等因素进行仿真分析的结果表明这些因素能够引起粉体流动性及流动稳定性的改变,为加料器设计提供理论依据。其次,针对粉体物理性质和流动特性,创新设计了螺旋式和柱塞式粉体定量加料器,并对定量加料器的加料性能进行理论分析,分析结果表明螺旋加料装置在稳定流量方面具有独到的优势,为实现粉体快速准确定量提供技术支撑。然后,建立粉体定量加料器加料离散单元仿真模型,通过离散单元仿真,分析粉体性质(粒度分布、摩擦)、装置结构参数(螺杆径比)对加料准确度的影响,分析解决加料流量不稳定的办法,为建立粉体快速准确定量系统提供保证。最后,探讨定量加料器在粉体混合式定量中的应用,阐述了粉体混合式定量基本原理和工艺过程,对粉体混合式定量机械部分和测控系统进行总体设计,对粉体混合式定量系统性能进行理论分析。性能分析表明,采用改进的定量加料系统能够满足生产实践中粉体的快速准确度定量要求。