基于温湿度场耦合的粮堆离散测点温度场重现分析

以钢板浅圆仓为研究对象,以小麦粮堆为目标粮堆,利用温度传感器阵列监测粮堆不同季节、不同位点的温度,运用粮温拟合算法和Matlab模拟软件,重现了不同季节、不同方位的浅圆仓小麦粮堆温度场变化规律,并基于温度湿度场耦合原理对云图进行了分析。结果表明:夏季,粮堆中存在大体积的"冷芯"可以使粮堆安全度夏;秋冬季,粮堆中有"热-冷"多层次区域变化,易导致第2年春季在粮堆表层发生结露霉变;而在冬季进行机械通风作业可有效消除粮堆在春季易结露的安全隐患。本研究为运用场论分析法预判储粮安全提供了有利依据。     

大豆结露过程中湿热传递规律研究

为研究粮堆结露过程中水分迁移特点及温湿度场变化规律,将含水量12%的东北大豆放入温差15℃(冷热源分别为15、30 ℃)的模拟仓中储藏24d,分析大豆粮堆不同部位水分变化、粮堆温湿度场分布及结露部位温湿度变化,揭示了大豆粮堆结露过程中温湿度变化规律、水分迁移特点。结果表明,大豆粮堆在模拟仓冷热壁温度作用下产生了温差,由此形成的微气流带动水分子迁移,聚集于低温部位,致使大豆在近冷壁面上层结露;结露部位的粮食温度下降,最后趋于稳定,平衡温度在20.6℃左右,相对湿度先降低后升高,存在一个相对湿度最小值点;储藏过程中近热壁面大豆粮食水分下降,近冷壁面上层粮食水分升高,高湿区域不断扩大,粮堆由结露逐步发展为发霉。     

广东地区浅圆仓玉米粮堆温度分布规律研究

为了解浅圆仓玉米储藏全年的粮堆温度变化规律,采用实仓调查的方法分析了广东地区一浅圆仓玉米入仓后第一年粮温在垂直方向和水平剖面上的变化,并通过温差和露点评估了粮堆表层的结露风险。结果表明：在垂直方向上,粮面下5 m范围内粮食受夏秋季太阳热辐射影响,温度超过20℃的时间在2个月以上,空调控温工艺能将仓温和表层粮温有效降低至25℃及以下,但在秋季空调关闭后,粮面下9 m范围的粮温有不同程度反弹升高;在水平剖面上,内外圈温差明显,温差大小受粮层深度和季节影响,同时受仓体周围遮挡物影响,阳光直射多的方向粮温高于其他方向;粮堆表层内圈范围在空调控温前结露风险较高。     

浅谈春季储粮防结露

文章以多年基层粮库工作实践为依据,分析了我国北方地区在春季储粮过程中,由于外部空气温度升高,粮仓内形成"冷核热皮"现象和微气流循环,容易产生粮堆内局部粮食结露,在结露部位造成粮食水分过量积聚,出现坏粮。同时根据实际工作经验,提出了春季储粮防结露措施。     

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。     

温湿度对稻谷粮堆结露的影响及实仓结露预警

粮食安全是国家自立、经济发展和社会稳定的重要保障。粮食在储藏过程中由于粮堆结露使得粮堆局部水分含量升高,易引起粮食呼吸旺盛,微生物活动加剧,甚至引起粮堆发热、霉变,严重危害粮食安全。本研究通过分析空气中饱和水汽量与温湿度的关系曲线,获得露点温度与空气温度、湿度的数学模型t_2=t_1+lg(RH_1)/lg1. 063,并绘制露点温度预测图。通过实验室模拟结露绘制稻谷表层结露曲线,拟定义了稻谷表层结露的前期、中期与末期。此外分析季节交替对粮堆各区域的温度变化的影响,进行结露预警。为完善我国的粮情监测系统,指导储粮实践,保障粮食安全提供借鉴。     

支风道高度对浅圆仓径向通风的影响

机械通风是粮食仓储过程中调控粮堆温湿度、保证储粮品质的有效方法。浅圆仓通常采用地槽通风,但存在通风均匀性差、阻力大、能耗高等问题。目前,浅圆仓径向通风技术研究逐步深入,其通风管网的合理布置是浅圆仓径向通风技术标准化应用和确保其通风效率的关键。本文通过数值模拟的方法,研究了支风道高度对浅圆仓径向通风流场、降温速率、降温均匀性及水分损耗的影响。结果表明,浅圆仓直径为25 m,装粮线20 m时,支风道高度为12.5 m时粮堆降温速率最大,可达到0.051℃/h,粮堆温度变异系数整体达到15.61%;浅圆仓径向通风系统支风道高度h与粮堆平均降温速率Y的满足Y=0.020 3+0.003 86 h-1.22×10^-4h²方程,R²值为0.97;支风道高度的增加对粮堆整体水分影响较小,但是对粮堆表面水分影响较大。     

基于Fortran程序对储粮通风温度水分和害虫演替的模拟研究

世界各国因储粮害虫对粮食造成的损失非常严重,为了降低粮食在储藏期间的损耗,所以研究储粮通风过程中害虫增长量的变化至为重要。文章基于多孔介质热湿耦合理论,建立了浅圆仓的粮堆内部热湿传递和流动的数学模型以及害虫和熏蒸经验模型,并基于Fortran语言编程,模拟分析了通风状态下粮堆温度、水分含量、储粮害虫增长量以及杀虫剂浓度衰减的变化。结果表明：通风对粮堆内部温度和水分以及害虫生长影响明显。粮堆的水分含量近似对称分布,而受太阳辐射的影响,粮仓不同方向壁面的温度分布并不对称。储粮害虫在粮仓内的数量分布与温度、水分等因素有关,在壁面附近害虫分布较多,且在筒仓中心区域出现分层现象。杀虫剂浓度衰减也受温度的影响,温度高会影响杀虫剂的降解,导致杀虫剂浓度较低     

半地下双层浅圆仓静态储粮温度场的数值分析

粮食温度是影响储粮安全的最重要因素之一,为揭示半地下双层浅圆仓的储粮温度场分布规律,本文建立了地上浅圆仓和地下仓的粮堆数学分析模型,并通过现场实验结果验证了模型的有效性。以此为基础建立了半地下双层浅圆仓数值模型,分析低温入粮后静态储藏1年期间的粮堆温度场变化规律。结果表明：半地下双层浅圆仓地上层靠近仓壁2 m内的粮温受外界气温影响变化明显,温度范围在10.62～27.37℃,地下层粮温常年处在准低温状态,平均温度不超过地下恒温区温度17℃;入冬时地上层粮堆在距仓壁1～3 m之间会短期形成一个热量聚集区,导致近仓壁处粮堆温差较大,随后外围区温度缓慢降低,形成“热心冷皮”;仓壁的保温隔热措施可有效减小气温对粮温的影响,地上层夏季最高粮温较未做保温的地上浅圆仓低3.86℃左右。研究结果可为半地下双层浅圆仓的推广应用提供技术支持。     

冷风机控温储藏的应用效果及大豆储存品质变化研究

在南方高温高湿条件下,通过在浅圆仓安装冷风机组,对度夏的大豆进行温度控制,同时对大豆的水分和储存品质进行检测.结果表明,冷风机控温作业模式达到了理想的控温效果,仓温和粮堆表层温度在夏季高温季节控制在25℃以下且变化平缓,产生了良好的经济效益和环境效益.控温仓粮面的大豆水分含量下降幅度略高于常规仓;两个仓粗脂肪酸值和蛋白...     

浅谈浅圆仓的储粮特点

根据浅圆仓结构、大粮堆特点和20年的使用情况,总结出浅圆仓的储粮特点。在生产过程中,发挥浅圆仓保温性好和设施配套齐全的有利条件,通过运用相应的仓储设施、改进管理模式,实现浅圆仓的控温储粮、消除"来粮质量参差不齐"、"结顶、挂壁"、"安全操作"等不利因素的影响,确保浅圆仓储粮的安全。     

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。     

浅圆仓控温技术的研究进展

在粮食储藏过程中,温度是影响储粮品质的重要因素。高温将导致储粮产生虫霉,营养品质下降等不利影响。控温储粮作为一种低碳绿色的储粮技术,能够预防和消除储藏过程中的发热并保持粮食的原有品质。为达到安全储粮的目的,各种控温技术随之诞生。随着浅圆仓在我国的推广建设,各种控温技术在浅圆仓应用越来越多。本文综述了我国浅圆仓储粮控温技术的研究进展及适合各生态储粮区的控温技术,并分析了浅圆仓控温技术未来的发展方向,为浅圆仓控温技术的发展提供参考。     

不同通风方向对稻谷降水效果影响的数值模拟研究

基于数值模拟方法,对高水分稻谷的就仓降水通风实验工况进行了数值模拟仿真,分析了在垂直机械通风过程中粮食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,探究了垂直向上和垂直向下通风时的降水效果。研究发现,数值模拟方法可以有效和形象地反映通风过程中粮堆内部的变化规律,在其他条件相同时,沿着粮堆温度梯度方向通风,降水效果更加明显。本研究对粮库的储粮通风操作具有一定的指导意义。     

筒仓中小麦密度分布值的有限元分析

筒仓中粮堆密度分布值是预测筒仓中粮食对仓壁的压力、确定粮食通风阻力、计算筒仓中粮食质量的关键参数.使用有限元方法求解小麦堆的修正剑桥模型计算出筒仓中小麦堆的密度分布值.结果 表明,筒仓中小麦堆的密度随着粮层深度的增加而逐渐增大,但在筒仓拐角处密度随着粮层深度的增加而逐渐减小.在上部粮层,粮块密度随着粮块与筒仓中心轴距离...     

储粮生态系统热湿调控机理及在就仓机械通风中的应用

本研究基于多孔介质热质传递原理和粮粒吸湿/解吸湿理论,建立了通风过程中粮堆内部热湿耦合传递方程,并采用数量级分析的方法,获得了储粮通风过程中温度和水分时间变化率的关联式。依据所建立的方程和关联式,探究了储粮生态系统热湿调控机理,分析和讨论了温度差、湿度差、单位通风量和通风方向对储粮通风过程中粮温和水分的影响。提出了就仓降水通风、降温保水通风和调质通风的操作原则和策略。研究结果可以为我国的储粮生态系统热湿调控理论的建立和粮库智能化管理系统的建设提供借鉴。对于完善我国储粮就仓机械通风技术,避免无效和有害通风,实现精准通风,具有一定的指导意义。     

Temperature fluctuations and moisture migration in wheat stored for 15 months in a metal silo in Canada

Temperatures and moisture contents inside a metal silo filled with 20 t of wheat were monitored from August 2003 to October 2004 in Western Canada. In the summer and then repeated in the autumn of 2005, grain moisture contents inside small columns, inserted in the top of the grain bulk in the same metal silo, were measured after 4 and 8 weeks. The columns had the following configurations: 1) both the top and bottom of the column were open; 2) the top of the column was open and the bottom was sealed; and 3) the top of the column was sealed and the bottom was open.During the 15-month period, headspace temperature averaged 2.9 ± 0.2 °C higher than that of the ambient air with a maximum of 18.3 °C and a minimum of 0 °C. There was larger temperature fluctuation in the headspace than inside the grain mass. The average temperature gradient was 5.09 ± 1.24 °C/m inside the grain mass. The highest temperature gradient was 32.4 °C/m and it was located at the center of the bin at 1.6 m high. “Inside” grain had a lower moisture change than the surface grain.Grain in the top section of the column with the column configuration of Top End Open had the largest change of its moisture content, and grain in the middle section of the column with any of the configurations did not change. Grain inside the small columns at different locations in the silo had different moisture movement trends. These trends were consistent with the measured moisture migration in the entire silo. These results confirm that even in a small silo there were temperature gradients large enough to drive air movement and the induced convection currents could cause moisture migration.