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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

稻谷粮堆的通风阻力特性研究试验

以通风性能参数检测装置为基础，开展稻谷粮堆通风阻力特性研究试验，试验结果表明：随着粮面表观风速和风量的增加，稻谷粮堆的单位粮层阻力、穿网阻力均随之增加，呈明显正相关，且多项式二次函数的拟合度更高，但穿网阻力的增长幅度低于单位粮层阻力的增长幅度。风量和通风方式对稻谷粮堆的通风均匀度影响不大，粮层较薄时通风均匀度相对较差。     

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。     

高大平房仓双侧吸出式斜流通风数值模拟和实验的比较研究

本研究基于数值模拟方法,对高大平房仓双侧吸出式斜流降温保水通风实验工况进行了数值模拟仿真,分析了在双侧吸出式斜流通风过程中粮堆温度和水分的变化规律,对实验数据与计算机模拟结果进行了对比分析。同时,探究了斜流通风与横向通风相结合时的降温保水效果。研究发现,采用双侧吸出式揭膜斜流通风,在通风空气温度和湿度合适的情况下,可以实现高大平房粮堆上部的快速降温保水效果。在进行斜流通风后,再适当地进行一段时间的横向通风,就可以有效地降低粮堆底部的粮温,而且粮堆水分基本不变。斜流与横向相结合的通风方式可以实现储粮快速降温保水效果。     

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。     

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。     

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。     

稻谷平房仓横竖向通风系统调质通风实验研究

为了探索横向通风系统进行调质通风的可行性,利用稻谷平房仓横向通风系统两侧吸出式调质通风工艺与同样仓型的竖向通风系统进行了调质通风对比测试,分析了2种调质通风的调质速率、均匀性和能耗的差异。结果表明,横向通风系统调质后水分增加了1.26%,均匀度增加了2.28%,调质通风单位能耗为0.511 kW·h/(%·t),横向通风系统两侧吸出式调质通风工艺可以满足粮食收储企业实际作业需求,横向与竖向通风系统均可达到调质通风工艺效果,该实验结果为稻谷平房仓横向通风系统的通风工艺综合应用提供了技术支持。     

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。     

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。     

钢筋混凝土浅圆仓中大豆粮堆温度场的研究

为研究大豆在机械通风过程中的温度变化,以华北地区内径为30 m、装粮高度为20 m的钢筋混凝土浅圆仓为研究对象,基于多孔介质传热传质理论,利用数值模拟软件COMSOL建立大豆储藏过程中粮堆内部温度变化的数值模型,利用此模型对机械通风过程浅圆仓大豆粮堆温度场进行了分析,并预测了不同初始粮温和装粮高度条件下仓内粮堆温度变化过程。结果表明：随着与风道距离的增加,粮层温度变化幅度由剧烈逐渐变得缓慢;粮堆热阻的存在导致热量在整个粮堆的传递过程表现出一定的迟滞性,从而使整个粮堆温度分布不均;初始粮温分别为12、14、16、18、20℃时,机械通风86 h后仓内粮温分别降至4.9、6.2、7.3、8.4℃和9.6℃,分别下降了59%、56%、54%、53%和52%,在相同边界条件下,初始温度较低的粮堆,粮温降幅较大;机械通风过程,不同装粮高度(18、19 m和20 m)的粮堆温度变化差异呈现先增大后减小的趋势,在机械通风19 h和110 h后,装粮高度相差1 m时,粮堆之间温差分别为0.1℃和0.6℃,在机械通风结束后,仓内粮堆温度分别为0.3、0.5℃和0.9℃,此时装粮高度相差1 m时,粮堆之间...     

大跨度平房仓上下行降温通风的数值模拟研究

基于多孔介质流动和传热传质理论,建立了仓储储粮通风过程中粮堆内部流动及热湿耦合传递的数学模型。采用计算流体动力学的方法,预测分析了双侧通风的大跨度平房仓在不同粮堆温度梯度方向、不同竖向通风方式的4种工况下粮堆内部温度和水分变化规律。同时探究了吊顶粮仓与未吊顶粮仓在4种通风工况下的降温保水效果。结果表明：粮仓未吊顶时,上行通风方式的降温保水效果优于下行通风;对于吊顶粮仓,上行通风与下行通风降温保水效果相差不大;粮面顶部的空气区域对降温通风时粮堆的温度变化、水分变化影响较大,对粮仓进行吊顶,具有更好的降温保水效果。     

南亚热带地区稻谷立筒仓智能化降温通风试验

在广州市南沙区于2018年1月16日～2月7日期间,对装粮高度11 m的稻谷立筒仓(约650 t)采用自然冷空气进行智能化降温通风,分别采用5.5 kW和2.2 kW的离心风机上行式通风,风机运转条件是粮堆与大气温度之差≥3℃,粮堆平衡绝对湿度(EAHg)≦大气平衡绝对湿度(AHa)。结果表明,风机自动化运行时间主要在夜间,采用5.5 kW风机的301号仓粮堆平均温度由19.2℃降到13.8℃,风机运转了72.9h,单位能耗是0.087 kW·h t~(-1)℃~(-1);采用2.2 kW风机的501号仓粮堆平均温度由20.9℃降到12.4℃,风机运转了148.6 h,单位能耗是0.047 kW h t~(-1)℃~(-1),与当地人工控制的吸出式下行降温通风单位能耗比较,显著节约电能54%～75%。两个智能化降温通风仓通风结束后粮堆水分保持不变。与对照仓比较,采用低功率离心风机进行智能化降温通风后的稻谷出米率和加工品质有提高的趋势。这说明稻谷立筒仓智能化通风期间整个粮堆湿热分布均匀,不发生水分迁移。