通风过程中进风相对湿度对仓储粮堆温度和水分的影响研究

温度和水分含量是两个重要的物理变量,在研究谷物储存时品质变化起到很大作用。通风用于冷却粮堆并保持温度恒定,以防止水分迁移。良好的通风条件对粮仓内存储安全有显著影响。目前,通风空气相对湿度对粮堆水分影响的研究相对较少。采用数值模拟和实验研究相结合的方式,探索和比较因不同进风相对湿度而引起的通风过程中仓储的小麦温度和水分变化规律。结果表明:进风相对湿度较低时冷却干燥效率更高,小麦粮堆降温更快速,并将昆虫和霉菌的活动保持在较低水平。     

稻谷自然储藏多尺度热湿耦合传递研究

该文采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)的方法,以稻谷为研究对象,建立粮堆内部和粮粒热湿传递的数学模型,从粮堆和粮粒两种尺度,探究自然储藏过程中外界气象参数变化时粮堆内部的热湿变化以及稻谷颗粒内部热湿传递与周围空气的温湿度关系。研究发现自然储藏时粮堆内温度变化和水分迁移主要受外界环境与粮堆内自然对流的影响,且自然对流也会影响到粮堆和粮粒内部的温度和水分变化。但是粮粒内部温度变化不同于粮堆内部的温度的变化,因此,粮情检测系统的传感器测得的温度无法真实反应粮粒内部的情况。该文研究结果可为储藏过程中粮堆局部发热和霉变的控制与防护提供理论依据。     

24米跨度高大平房仓横向保水降温通风模拟研究

横向通风作为高大平房仓一种新的通风方式,国内外对其保水降温效果研究较少。基于多孔介质流动和传热传质理论,采用数值模拟的方法,预测了不同大气温湿度条件下横向通风过程中粮堆内部温度变化和水分迁移规律。通过分析进风湿度和通风时间不同时粮堆内部的温度和水分分布,得到了横向保水降温通风的最佳通风条件,可为合理进行机械通风操作提供理论指导。     

高大平房仓横向与竖向通风的数值模拟及分析

机械通风是调节高大平房仓粮堆温湿度的有效方式,对横向和竖向通风方式下粮堆内部热湿耦合传递规律进行分析,可为实际储粮仓的最佳通风条件设置提供重要依据。文章建立了高大平房仓的物理模型,采用计算流体动力学软件,模拟了横、竖向通风下粮堆的温度和水分分布,分析了温度水分均匀性指数和通风能耗。结果表明:进风湿度会影响粮堆的水分分布,由于粮堆内部吸湿与解吸湿过程更快达到平衡,因此横向通风方式粮堆内部的保水性能更好;相较于竖向通风,横向通风系统具有通风路径长、温度和水分分布均匀性好等优势;横向通风单位阻力小,空气流动速度快,相同温湿度条件下其降温调湿的效率更高。     

三种不同通风道对浅圆仓通风效果的模拟研究

基于多孔介质流动和热湿耦合传递理论,推导得到了浅圆仓的粮堆内部动量方程、能量方程和水分守恒方程,通过数值求解法解决仓储粮堆的自然对流、热量传递和水分传递之间的问题。采用Fortran编程的方法,针对浅圆仓的十字型通风道、环型通风道、组合型(十字型加环型)通风道的通风效果进行了数值模拟分析。结果表明:组合型通风道相比其它两种通风道仓内气流分布更加均匀,降温保水效果最好,更有利于粮食的安全储存和节能降耗。为浅圆仓通风道的选择和设计提供了理论指导和依据。     

浅圆仓横向和垂直通风数值模拟对比研究

目前,我国浅圆仓储粮主要采用垂直通风方式对粮食进行冷却降温,但是垂直通风产生的温度、水分分层现象明显,因此进行浅圆仓横向和垂直通风的数值模拟对比,可以研究横向通风的可行性,为浅圆仓机械通风系统提供更多选择。文章以浅圆仓为研究对象,采用计算流体动力学的方法,研究在横向通风方式下,粮堆内温度、速度分布的变化规律,并对同样条件下垂直通风进行了数值模拟,对比2种通风方式下粮堆内部的温度、速度分布变化,分析其通风均匀性、温度降低的速率以及通风阻力大小。结果表明:横向与垂直通风对浅圆仓粮堆区域的通风效果较接近,但横向通风无死角,均匀性好;与垂直通风相比,横向通风时粮仓空气区域的温度梯度更小,降温更快,通风效果更好;当装粮高度较大时,横向通风的通风阻力会明显优于垂直通风。     

储粮仓横向保水通风的数值模拟及对比研究

粮仓横向通风方式相比于传统的竖直通风方式,便于粮食装卸,但其通风跨度大,粮堆内部的温度和水分分布复杂,对储粮横向保水通风的模拟对比研究,可以为安全储粮提供参考依据。文章基于多孔介质的传热传质理论,建立了横向通风过程中粮堆热湿传递的数学模型,并对横向送风温湿度不同的工况进行模拟和分析。结果表明:当进风空气与粮堆的相对湿度差为0时,粮堆内部吸湿与解吸湿过程会很快达到动态平衡,既保证了降温又使粮堆水分降低幅度很小;进风温湿度一定,通风时间越长能耗越大,因此通风时间不宜过长,横向通风时间为120～144 h;通风天数相同的情况下,相比于传统的竖直通风方式,采用横向通风方式可以实现高效降温的效果,并且反向通风能有效降低粮堆的平均温度。