传统的发芽糙米工艺是将糙米浸泡后发芽,浸泡过程会有爆腰率的增加以及营养物质流失等问题,从而导致发芽糙米食用品质和营养品质下降。针对上述问题,提出一种基于持续变量加湿的发芽糙米生产新工艺,与传统方法相比,该工艺能够获得更高营养和食用品质的发芽糙米,减少污水排放,降低后期干燥成本。然而,目前国内尚无专用的持续变量加湿的发芽糙米生产设备,设备的技术和工艺参数对混合均匀的影响规律也未作研究。糙米加湿时需要搅拌,搅拌是一种实现混合的过程,混合越均匀,加湿均匀性越好,加湿均匀性直接关系到发芽糙米的品质,因此本文在持续变量加湿发芽糙米工艺的指导下,设计出能够混合均匀的发芽糙米机,对发芽糙米的产业化具有理论和现实意义。目前国内外主要通过试验方法来预测和评价混合过程,但试验方法无法描述具体的混合过程,很多参数信息难以获得,而现代三维仿真技术可以解决上述问题。本文基于离散元法分析发芽糙米机内颗粒径向混合过程以及混合机理,研究工艺参数转速和填充率对混合程度的影响规律,定量分析不同工艺参数下轴旋转圈数与分离指数的关系,分析转速和填充率对能耗的影响规律;在以上研究结果的基础上,对发芽糙米机改进为双轴桨叶式发芽糙米机,研究机内轴向混合过程和混合机理,定量分析轴旋转圈数与变异系数的数学关系,分析转速对能耗的影响规律,发现其轴向混合性能良好。在此基础上提取了发芽糙米机设计所需的工艺参数,完成发芽糙米机设计。研究的主要结论如下:(1)研究发现U型发芽糙米机内分层颗粒的径向混合是在对流混合及四个局部混合共同作用下实现的;在转速参数范围内,分层颗粒的混合度与搅拌轴的转速无关,而与搅拌轴旋转圈数直接相关,采用指数增长模型表征混合度与旋转圈数的关系,该模型可以指导混合工艺在实践上的应用;在填充率参数范围内,填充率为44.2%时混合速度最快、混合效果最好;综合考虑混合度和能量消耗,确定混合最优工艺参数:转速为30r/min,填充率为44.2%,混合时间为26s;U型发芽糙米机内径向混合良好,轴向混合较差,不利于加湿均匀,但研究结果可为发芽糙米机的改进及操作控制提供依据和参考。(2)研究发现改进后的双轴桨叶式发芽糙米机内的分层颗粒是在对流、剪切、扩散混合作用下完成的混合均匀,其轴向混合性能良好,可作为发芽糙米生产设备;在转速参数范围内,分层颗粒的混合度与搅拌轴的转速无关,而与搅拌轴旋转圈数直接相关;混合度与旋转圈数的关系符合指数增长模型,该模型也可以指导混合工艺在实践上的应用;确定最优转速为60r/min;(3)在以上研究理论指导下,提取了功率、转速等设计参数,对双轴桨叶式发芽糙米机关键部件和辅助部件进行设计,不仅可以加湿均匀,而且能够实现持续可变量加湿。