不同粮种的通风阻力特性研究

通过对不同粮种通风实验中粮堆阻力等相关参数的检测结果可知：单位粮层阻力与粮面表观风速呈显著正相关,多项式二次函数对其拟合度更高;且粮面表观风速相同时大豆粮堆的单位粮层阻力相对较小,玉米次之,稻谷和小麦相对较大,即单位粮层阻力与粮食籽粒的结构、表面的光滑度与粮堆孔隙度等有关。穿网阻力随着粮面表观风速的增大而逐渐增大,两者呈显著正相关,且粮面表观风速增大到一定程度后穿网阻力均会急剧增大,故通风过程中不能盲目选择大风量通风,以避免能耗。而粮堆的通风均匀度与风量关系不大,主要随粮层厚度的增加而逐渐增大,不同粮种的通风均匀度大小关系是：稻谷<小麦<大豆<玉米,这与粮食的籽粒形状、堆叠结构有关。     

稻谷粮堆横向和竖向通风性能参数的对比研究

在通风模拟装置上,通过变频器调整风机的风速,对稻谷堆进行横向与竖向、吸出与压入的通风条件下的静压值测定。研究表明:稻谷的单位粮层阻力使用二次函数拟合最为精确;当通风方式一致时,吸出式送风的单位粮层阻力大于压入式;当送风方式一致时,竖向通风的单位粮层阻力大于横向通风,说明稻谷粮堆具有各向异性;综合考虑时,横向吸出的单位粮层阻力大于竖向压入。稻谷粮堆的通风均匀度与粮面表观风速和粮层厚度呈正相关,竖向通风条件下的均匀性大于横向通风。     

27m跨度平房仓稻谷横向通风系统试验研究

为了研究横向通风技术在27 m跨度高大平方仓应用可行性,利用仓房安装的横向通风系统和粮堆内部静压测试管,测试了晚籼稻平房仓横向通风系统的流体特性参数,获得了横向通风晚籼稻粮堆的粮层阻力和设施阻力计算公式,试验表明稻谷仓横向通风具有良好的通风均匀性,在适用的单位通风量范围,系统总阻力在1 400 Pa以内,因此横向通风系统应用于27 m跨度的稻谷仓是可行的,为完善横向通风系统设计和应用技术奠定了基础。     

大豆粮堆横向和竖向通风性能参数的对比研究

为了正确评价平房仓横向通风的性能及应用效果,借助通风模拟装置,通过变频器调整风机的风速,测定大豆粮堆在不同通风、送风方式下的静压值,结果表明:大豆粮堆的单位粮层阻力使用二次函数拟合最为精确,幂函数次之;当通风方式(横向或竖向)一致时,吸出式通风的单位粮层阻力大于压入式;当送风方式(吸出或压入)一致时,横向通风和竖向通风的单位粮层阻力相近,由此可知大豆粮堆通风具有各向同性的特性。大豆粮堆的通风均匀度与粮面表观风速和粮层厚度呈现正相关,竖向通风的均匀性与横向通风差异不明显。     

稻谷平房仓储藏的横向通风技术工艺研究

利用在储藏稻谷的高大平房仓中设计安装的横向通风装置,以及在粮堆中预埋插入式毕托管,全面测试了横向通风系统的风速、风量、压力分布和系统各部分阻力。试验结果表明,在储藏稻谷的高大平房仓中应用横向通风系统,粮堆的单位粮层阻力小于目前所采用的竖向通风系统;在实用单位通风量时,横向通风系统总阻力不大于1 000 Pa;同时横向通风还具有风量分配均匀、粮堆通风均匀性好的突出特点。充分证明了横向通风系统可应用于储藏稻谷的高大平房仓,具有良好的降温通风效果。     

小麦竖向通风阻力研究

为了掌握小麦粮堆在竖向通风时粮堆阻力的变化规律和计算方法,在储藏小麦的180 t试验仓中测试了竖直双向通风的小麦粮堆在不同通风方向和表观风速时的粮堆阻力。结果表明:在进行竖向通风时,小麦粮堆表层存在表层阻力和内部粮层阻力。粮堆总阻力为表层阻力与内部粮层阻力之和,与粮堆高度不呈严格的正比关系。上行压入式通风和下行吸出式通风进行比较,可以看出粮堆的表层阻力和单位粮层阻力存在明显差别,风速越大差别越大,说明粮堆是各向异性的。     

小麦机械通风各向异性阻力的数值模拟研究

机械通风是实现安全储粮、保证粮食品质的主要措施。以小麦为研究对象,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)的方法对大型平房仓小麦的横向通风、压入和吸出式竖向通风阻力进行了数值模拟,通过对不同通风方式下粮堆的阻力的分析发现,粮层阻力与风量成正比,风量越大,粮层阻力越大;通风方式不同,单位粮层阻力也不相同,小麦下行通风的单位粮层阻力最大,上行通风次之,横向通风最小。通过对小麦粮种各向异性阻力的分析,为以后不同粮种机械通风系统的分析奠定基础。     

玉米横向和竖向通风粮层阻力对比研究

为掌握粮堆在横向通风和竖向通风不同工况下的粮层阻力变化规律和计算方法,以180 t方仓为试验仓,以玉米为试验研究对象。在试验仓中先后设计安装了横向和竖向通风系统,测试并比较分析了不同通风方式玉米粮堆的粮层阻力。研究结果表明:横向通风玉米粮层阻力比竖向通风低1倍左右,揭示出玉米粮堆具有明显的各向异性;首次得到了横向通风粮堆的各项阻力试验公式,并得到了竖向通风粮堆的各项阻力试验公式,发现玉米粮堆的阻力特征完全符合多孔介质的力学规律,既可采用多孔介质的Hunter二项式公式准确计算粮层阻力,也可采用Shedd幂函数公式近似计算粮层阻力。     

横向与竖向通风玉米粮层阻力研究

利用180 t模拟试验仓测试了横向、下行吸出式、上行压入式竖向通风的玉米粮堆的粮层阻力。结果表明:在0.021~0.06 m~3/(s·m~2)的单位面积通风量之间,横向通风单位粮层阻力为9.74~28.95 Pa/m,两者关系模型为Y=528x1.032 2(R2=0.998 2),或,Y=-954.15x2+561.78x-1.648(R2=0.999 2)。在0.004 5~0.089 5 m3/(s·m~2)的单位面积通风量之间,下行吸出式竖向通风单位粮层阻力为4.0~85.0 Pa/m;上行压入式竖向通风单位粮层阻力为3.8~70 Pa/m,两者关系模型与横向相近,但系数远大于横向。比较发现:横向通风玉米单位粮层阻力最小,比竖向通风小一倍左右,表明由玉米粮粒组成的多孔介质堆具有各向异性的特点;下行吸出式竖向通风的粮层阻力稍大于上行压入式的粮层阻力;研究结果进一步完善了储粮通风理论,储粮通风系统工程设计和建设方面具有实际应用价值。     

钢结构简易囤通风效果评价

介绍了钢结构千吨囤的建设情况和降温通风工艺应用情况,通过检测千吨囤风机压力和表观风速等通风参数,对千吨囤的通风降温效果及效能进行评价。千吨囤的通风方式为竖向上行压入式通风,采用数字风压和风速测定仪对千吨囤进行竖向通风参数测试研究。结果显示:千吨囤玉米粮堆竖向通风的表观风速和单位通风量增加,粮堆的单位粮层阻力也增加,两者呈正相关;通风阻力中设施阻力占比较大,中心主风道与出粮通道共用管道设计,便于出粮作业,但增加了通风设施阻力,导致通风能耗增加,且受风道设计影响,囤体东北角区域粮面表观风速较低,局部通风效果不佳,建议优化风道设计,可将主通风道与支风道呈放射状均匀布置。千吨囤通风后,粮堆整体温度降低11.3℃,每层平均温度降至-6℃左右,除局部位置温度下降不明显,其余通风降温效果良好。     

小麦粮堆横向和竖向通风性能参数的对比研究

在通风模拟装置上,通过变频器改变风机风速,测得4种通风方式(横向与竖向、吸出与压入)下小麦粮堆的静压值。结果表明,小麦的单位粮层阻力使用二次函数拟合最为精确,幂函数次之;单位粮层阻力大小:竖向吸出式横向吸出式竖向压入式横向压入式,说明小麦堆具有各向异性的特点;小麦堆的通风均匀度与粮面表观风速和粮层厚度呈正相关,竖向通风条件下的均匀性好于横向通风。     

横向通风技术在高大平房仓小麦储藏上的应用

探讨了横向通风技术在60 m×21 m高大平房仓小麦储藏上的应用,设计了横向通风系统方案。对实仓横向通风管网风速、风量、压力和粮堆内部静压等参数的研究测试结果表明,21 m跨度小麦高大平房仓横向通风系统中系统总阻力和单位粮层阻力随着单位通风量增大而增加,在实际降温通风作业过程中,单位通风量选取不应大于7 m3/h·t;横向通风系统中,通风途径比小,通风过程中粮堆内静压分布均匀,粮堆内气流分布比较均匀。     

不同粮种横向通风和地上笼上行通风粮层阻力模拟研究

机械通风是保证储粮品质的主要技术手段,平房仓储粮机械通风方式可分为地上通风笼通风与横向通风,其中不同粮种粮堆的通风阻力也不尽相同。对3种孔隙率不同的粮种(小麦、稻谷、玉米),采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)的方法,分别以横向通风和U型一机三道地上笼上行通风时粮层阻力进行数值模拟研究,得到不同粮种在不同通风方式下的通风阻力数据,并与实验数据进行了对比,分析了其粮层阻力变化规律,为机械通风系统的风机选型及通风系统的优化奠定基础。     

小麦粮层阻力计算方法的分析研究

工程中应用比较广泛的粮层阻力实验成果主要有：谢德粮层阻力图，霍曼粮层阻力图，德罗加林粮层阻力公式及《机械通风储粮技术规程》粮层阻力计算公式。本文以小麦为例，分析了这几种方法的异同。作者发现，谢德实验成果服从于德罗加林公式。德罗加林公司及另外两种方法获得的小麦粮层阻力曲线，各不相同。     

不同通风温度下储粮仓横向降温保水通风数值模拟研究（网络首发、推荐阅读）

为保证长期储藏的稻谷品质,对相同湿度不同通风温度条件下储粮横向降温保水通风模拟分析研究具有重要意义。基于吸湿性多孔介质的传热传质理论,结合应用已有的粮堆热湿传递的数学模型,并以数值模拟的方法分析相同湿度时不同进风温度对储粮仓温度与水分变化规律。结果表明：当粮堆初始温度为25 ℃、进风温度为17 ℃时,粮堆的降温速率最快,粮粒的吸湿与解吸湿过程也最先达到平衡,粮堆内部的保水效果最佳;其中距离进风口处0.4 m粮层与不同温度的进风空气进行热湿耦合传递时,粮层温度、水分下降趋势一致,该粮层进风温度越高,水分丢失现象越明显;进风温度越低,粮堆温度的下降幅度越大。随着与进风口距离的增加,粮层的降温效果变差,在通风温度为19 ℃时,距离风口处26.2 m粮层温度几乎保持粮仓初始温度不变,达不到降温效果。     

平衡水分方程精准指导稻谷实仓调质通风试验的原理

为了避免稻谷调质通风中籽粒增湿过快而发生爆腰,本研究将粮情检测与智能通风控制系统相结合,采用稻谷水分吸附等温线、含水率增加梯度为1%的调质方法,实时检测粮堆温度和大气温湿度,通过粮堆温湿度和平衡水分方程CAE确定"通风窗口",大气状态点位于窗口内,即大气与粮堆状态比较,达到充分条件时开启风机,否则关闭风机。在亚热带的垫江县储备库采用负压吸出方式将水汽带入粮堆,大多情况下每日风机运转10~12 h,静止平衡水分时间12~14 h,1 034.5 t稻谷含水率增加0.6%,单位能耗为0.336 k W·h/(1%水分·t粮食),碎米率降低了2%~3%。     

储粮机械通风中的节能

本文就机械通风系统设计中，通风参数的选择对节能的影响进行了讨论与分析。结果表明(1)单位通风量增加1倍，虽然通风时间缩短1半，但通风所需要的动力为原来的5倍；(2)粮堆中杂质含量高将增加粮层阻力，导致风量下降，延长通风时间；泥土、草籽等小杂的影响比大杂显著，杂质对容重大的小颗粒粮的影响大；(3)两台风机并联工作的总风量不超过单台风机风量的1．5倍，所以应尽量避免通风机并联工作；(4)应将单位功率送风量Es(m^3／kwh)作为衡量通风机工作效率的重要指标之一。     

准静态仓粮堆内部流场CFD模拟研究

利用计算流体动力学方法对通风期间粮堆内部流场(温度场、速度场、压力场)进行计算模拟。对不同通风条件和边界条件的粮堆内部流场进行模拟仿真,发现在不同的通风速率、不同的通风时间下,其粮堆温度场、速度场和压力场的变化不仅表现在不同粮层之间,在同粮层的不同位置也存在变化。通过对通风风速为7 m/s的粮堆降温过程的试验结果和CFD模拟结果对比分析可知:试验采集点的温度数值和CFD模拟结果数值平均误差小于1.0℃,其模拟结果和试验结果得出粮堆温度的变化过程基本一致。     

稻谷就仓干燥水分迁移规律及干燥动力学模型研究

本研究将收获的高水分稻谷分别放置于自制的就仓干燥模拟仓内,研究通风量分别为80、92、104m3/h条件下处于仓内底部、中部、表层的稻谷水分迁移规律。应用8种常用干燥模型对实验数据进行非线性回归拟合分析,确定最适干燥模型,并对模型进行了验证。结果表明：稻谷各层水分比随着通风干燥时间的延长而呈下降趋势,其中最底层稻谷水分比最小,底层稻谷在前期（2 d内）水分迅速下降,后期下降速度逐渐平缓,而上层稻谷水分比依次增大,降水速率较下层相对较慢;稻谷有效水分扩散系数在0.092~0.43×10-3 m2/d,其中80 m3/h通风条件下,粮堆各层水分有效扩散系数均小于其他两种通风条件;而相同通风条件下,稻谷粮层距粮面60~90 cm范围内,扩散系数相对其他层较大。通过对比模型得到的预测值与实测值,确定Wang et al.模型为通风条件下稻谷各粮层水分扩散系数的预测模型。     

粮层深度与粮层阻力关系的试验分析

粮层阻力是粮食干燥,储粮机械通风等工艺设计中的关键参数,本文主要分析了粮层深度与粮层阻力之间的非线性关系,对糙米,小麦和玉米通风实验实测数据进行了多元回归,结果表明三种粮食的粮层深层深度h的指数均大于1,这对新型高大房仓,浅圆仓和立筒仓的通风系统设计有实际意义。