预测平房仓中小麦的密度分布与储藏质量模型

采用LHT-1粮食回弹模量仪测定小麦堆在不同压应力下的压缩密度,实验结果表明：当小麦(众麦1号,含水率为11.70.-18.18 %w.b.)的竖直压应力增大(0.631-221.060 kPa)压缩密度增大(740.50-853.85 kg/m₃),两者可拟合出二次关系方程。建立平房仓中小麦的密度、应力与粮层深度关系的微分方程组,用数值方法计算平房仓中小麦密度与粮层深度关系,由积分法计算出平房仓中小麦的储藏重量。模型计算结果表明：平房仓中小麦密度随着粮层深度的增加而增大,随着深度增加,密度增加率减小;在一个20米宽,40米长的平房仓中,小麦密度从表层的800 kg/m₃增加到10米深处的833.5 kg/m₃,密度增加了4.1%。在同一深处,密度随平房仓长、宽的尺寸增大而增大,增大值很小。在平房仓中同一深处,密度随含水率的增大而增大,增大值很小。小麦的摩擦角、小麦与仓壁摩擦系数几乎不影响平房仓中的密度。本模型计算了5个实仓中的小麦储藏重量,计算值与粮重实际账面数几乎一致,最大误差为2.63%。     

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...     

预测平房仓中小麦密度分布与储藏质量的模型

采用LHT-1粮食回弹模量仪测定小麦堆在不同压应力下的压缩密度,结果表明:当小麦[众麦1号,含水率为11.70%~18.18%(w.b.)]的竖直压应力增大(0.631~221.060 k Pa)压缩密度增大(740.50~853.85 kg/m~3),两者可拟合出关系方程。建立平房仓中小麦的密度、应力与粮层深度关系的微分方程组,用数值方法计算平房仓中小麦密度与粮层深度关系,由积分法计算出平房仓中小麦的储藏质量。模型计算结果表明:平房仓中小麦密度随着粮层深度的增加而增大,随着深度增加,密度增加率减小;在一个宽20 m,长40 m的平房仓中,小麦密度从表层的800 kg/m~3增加到10 m深处的833.5 kg/m~3,密度增加了4.1%。在同一深处,密度随平房仓长、宽的尺寸增大而增大,增大值很小。在平房仓中同一深处,密度随含水率的增大而增大,增大值很小。小麦的摩擦角、小麦与仓壁摩擦系数几乎不影响平房仓中的密度。本模型计算了5个实仓中的小麦储藏质量,计算值与粮重实际账面数几乎一致,最大误差为2.63%。     

平房仓中稻谷密度的时空分布值及堆高沉降特性研究

使用粮食回弹模量仪测定出稻谷堆的压缩密度与最大主应力(竖直压应力)及储藏时间的关系模型。选定修正剑桥模型作为稻谷堆的应力与应变关系本构方程,使用有限元方法计算出装粮后瞬时平房仓中稻谷层的竖直压应力分布值。由平房仓中稻谷堆各层的竖直压应力和稻谷堆的压缩密度与最大主应力(竖直压应力)及储藏时间的关系模型计算出平房仓中稻谷层的密度与粮层深度及储藏时间的关系模型。结果表明：稻谷堆压缩密度随最大主应力的增加而增大,随储藏时间的增加而增大,稻谷堆压缩密度关于储藏时间和最大主应力的关系模型是ρ=562.87+1.605 6ln(T)+(46.07+1.105ln(T))(1-e^{-0.000 001 p3_v+0.000 2 p2_v-0.013 5p_v+0.000 3});平房仓中稻谷层密度随粮层深度的增加而增大,随储藏时间的增加而增大,平房仓中稻谷堆密度关于储藏时间和粮层深度的关系模型是ρ=566.94+1.678 1ln(T)+(11.06+0.129 4ln(T)(1-...     

带锥斗筒仓中稻谷的密度与应力分布模型

采用LHT-1粮食回弹模量仪测定稻谷堆的压缩密度,建立带锥斗筒仓中稻谷堆的密度、应力与粮层深度关系的微分方程组,用数值方法计算带锥斗筒仓中稻谷密度、应力与粮层深度关系,由积分法计算出筒仓中稻谷的储藏总质量。试验结果表明,淮稻5号(含水率为10.38%~18.30%w.b.)的密度随竖直应力(0.495~245.892 kPa)增大而增大(582.772~696.593 kg/m~3)。模型计算结果表明,在带锥斗筒仓的筒体部分,稻谷堆密度随着粮层深度的增加而增大;到锥斗部分,稻谷堆密度随着粮层深度的增加而逐渐减小。在带锥斗筒仓的筒体部分,稻谷堆的竖直应力随着粮层深度的增加而增大;在锥斗部分,稻谷堆的竖直应力则随着粮层深度的增加而减小。在带锥斗筒仓中的筒体部分,稻谷堆的侧向应力随着粮层深度的增大而增大;在筒体与锥斗结合处,稻谷堆的侧向应力突然增加;到了锥斗部分,稻谷堆的侧向应力随着粮层深度的增大先稍增大再逐渐减小。     

小麦堆孔隙率测定方法及影响因素研究

采用TSZ-6A型应变控制式三轴仪对小麦进行不同压力下的堆密度测试,通过自制孔隙率测定仪进行初始压力孔隙率测试,根据堆密度与孔隙率的关系计算不同品种、不同含水率、不同压力下样品孔隙率值。结果表明,小麦孔隙率随压力增大而减小,满足幂函数关系;小麦孔隙率随含水率增加而增大,满足二次函数关系;在一定尺寸范围内,品种对孔隙率无明显影响。     

筒仓中稻谷的空隙率分布研究

采用LHT-1粮食回弹模量仪测定稻谷(南粳5055)堆的表层密度及压缩密度,建立筒仓中稻谷堆的密度、应力与粮层深度关系的微分方程组,用数值方法计算筒仓中稻谷密度与粮层深度关系。采用粮食孔隙率测量仪测定表层稻谷(无压缩)孔隙率,由表层孔隙率,表层密度及筒仓深处的密度计算出筒仓中稻谷孔隙率与粮层深度关系。计算结果表明:在直径20米的筒仓中,在30米的筒体部分,南粳5055空隙率变化范围为61.00%~56.32%,在10 m的锥斗中,空隙率变化范围为56.32%~59.77%;在带锥斗筒仓的筒体部分,稻谷堆孔隙率随着粮层深度的增加而减小;到锥斗部分,稻谷堆孔隙率随着粮层深度的增加而逐渐增大。在不同直径的筒仓的筒体部分,在同一深度,稻谷堆孔隙率随着筒仓直径的增大而减小。     

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。     

小麦堆修正剑桥模型的参数研究

通过TSZ-6A应变控制式三轴仪对小麦堆(宁麦13号)进行三轴压缩试验,测定并计算出小麦堆修正剑桥模型的参数:临界状态应力比M、对数硬化模量λ、等向膨胀指数κ和弹性模量E。试验结果表明:小麦堆含水率为10.20%,12.46%,14.05%w.b.时,临界状态应力比M分别为0.924 9,1.013 1,0.978 5;对数硬化模量λ分别为0.067 7,0.061 3,0.073 3;等向膨胀指数κ分别为0.025 4,0.027 0,0.026 3。含水率对M、λ和κ无显著性影响,对试验数据进行分析,推导出弹性模量E与广义剪切力q和平均主应力p的关系式。     

大豆堆压缩密度与体变模量研究

使用LHT-1型粮食回弹模量仪测定不同含水率不同围压的大豆堆的压缩密度与体变模量。测定结果表明:未受压缩的大豆堆密度随着含水率(8.58%~16.52%w.b.)的增大而减小(718~680 kg/m3),呈线性关系;不同含水率大豆堆的压缩密度随着围压(0~124 k Pa)的增大而增大,趋向各自的最大值,这些最大值随着含水率的增大而增大(774~914 kg/m3);大豆堆的体变模量随着围压的增大而增大,随着含水率的增大而减小。依据测定的数据,建立了以含水率与围压作为自变量压缩密度作为函数的预测模型,建立了以含水率与围压作为自变量体变模量作为函数的预测模型。模型预测的压缩密度、体变模量与实验测定值几乎一致(平均误差分别为5.2%和5.4%)。     

Statistical models to predict densities of Sitophilus zeamais adults in wheat warehouse using probe traps

Statistical models were developed to estimate the density of Sitophilus zeamais adults in a flat storage warehouse holding 230 tonne of wheat with 12.4 ± 0.2% (wet basis) moisture content at 18–33 °C. Published data were used to develop the models. To valid the developed models, trapping and manual sampling with 15 kg of sampling unit at five locations were conducted in the warehouse for more than 10 wk. Insect densities were calculated by using the developed models and the trapping frequency and temperatures at the sampling locations. The developed models were validated by calculating the average magnitude of relative error (MRE), regression slope, and residues between the calculated and measured insect densities. Three models were developed, and the best model was a linear model. The linear model could explain 96% of the measured insect densities. The temperature on the density prediction has a natural exponential effect.     

高水分小麦通风干燥过程中加工品质变化规律研究

将刚收获的高水分小麦放置在就仓干燥模拟仓内进行通风干燥,测定小麦粮堆各层水分含量变化,及小麦粗蛋白含量、湿面筋含量、粉质特性、降落值等指标。结果表明：含水量超过20%的小麦在模拟仓中采用纵向通风技术可以在短期内将小麦水分含量降低至安全水分,对其加工品质没有显著不良影响。使用通风技术可有效降低小麦水分含量,但各粮层降水存在一定不均匀性,在实仓干燥中可辅以其他技术予以改善。     

房式仓粮堆温度和水分变化的模拟研究

基于计算流体动力学理论,对"F"型网络冷却通风时房式仓粮堆内部的温度和水分变化规律进行了三维数值模拟,通过分析得到了就仓通风时粮堆内部热量和水分迁移的基本规律,并与实验测试数据进行了比较。     

不同储藏条件下筒仓中大豆堆高安全域研究

建立筒仓中大豆分层压缩平衡微分方程,实验测定微分方程中的参数,数值求解压缩平衡微分方程得到筒仓内大豆堆应力分布值;建立筒仓中大豆籽粒堆放模型,求解大豆籽粒堆放模型得出筒仓内大豆堆应力与籽粒压力的关系;实验测定大豆籽粒压缩力与塑性应变关系;设定大豆籽粒产生0.4 %的塑性应变为籽粒损伤阈值,结合筒仓内不同深度大豆堆应力、籽粒压力与塑性应变,给出大豆的堆高安全域。计算与实验结果表明：含水率为8.58%～15.01% w.b.并且储藏时间为60 d～240 d的大豆,在半径为10 m的筒仓内安全堆高的范围是47.6 m～20.6 m;在半径为15 m的筒仓内安全堆高的范围是40.2 m～19.3 m;在半径为20 m的筒仓内安全堆高的范围是37.4 m～18.8 m;筒仓内大豆堆的安全堆高随着含水率的增大而减小,随着筒仓直径的增大而减小,随着储藏期的增大而减小。     

油菜籽堆压缩密度与体变模量的试验研究

使用LHT-1型粮食回弹模量仪测定不同含水率、不同围压下的油菜籽堆的压缩密度与体变模量。试验结果表明：不同含水率油菜籽堆的压缩密度随着围压(0~140.0kPa)的增大而增大,并且趋向于各自的最大值,这些最大值随着含水率的增大而增大;依据试验测得的数据,建立了以含水率与围压作为自变量,压缩密度作为函数的预测模型,油菜籽堆压缩密度试验数值与模型预测数值之间拟合度较高,平均误差为0.61%。油菜籽堆的体变模量随着围压(0~140.0kPa)的增大而增大,随着含水率(7.11~13.52 % w.b.)的增大而减小。建立了以含水率与围压作为自变量,体变模量作为函数的预测模型,模型预测的体变模量与试验测定值误差较小,平均误差为4.38%。     

双扩散传热传质模型及在横向谷冷通风中应用

本文首先建立了单颗粒小麦内部水分迁移模型,基于有限元的方法数值模拟了颗粒内部水分变化规律,通过回归数值模拟数据,得到了颗粒平均水分模型和平均水分变化的干燥(或吸湿)速率模型。在此基础上推导出了谷物颗粒堆积床双扩散传热传质模型,并采用有限元的方法数值模拟分析了就仓横向(水平)谷冷通风时仓储粮堆内部热湿耦合传递规律。通过比较数值模拟和实验测定数据,验证了所建立的模型的合理性。分析了横向谷冷通风时粮粒温度和水分以及粮粒周围空气温度的变化规律,探讨了横向谷冷通风时粮堆内部降温效果。