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。     

非通风状态新型地下粮仓储粮温度场的CFD数值模拟

地下粮仓储粮温度场是保证储粮品质和绿色生态储粮的重要影响因素。针对地下粮仓试验仓,该文利用Gambit软件建立了地下粮仓的三维立体模型,并对模型进行了网格划分,采用CFD数值模拟方法研究了非通风状态地下粮仓粮食储存过程中粮堆温度场的变化规律。通过编写和导入UDF函数,改进CFD软件中的质量控制方程、动量控制方程和壁面热量传递控制方程,通过迭代计算和基于CFD软件模拟得到了地下粮仓非通风状态条件下温度场的变化规律,研究结果表明,随着地下仓储粮时间的变长,仓内粮堆温度与周围维护结构之间、粮堆之间不停的进行着热质交换,最终温度逐渐趋于当地地下恒温温度值附近,地下仓可以作为一种经济适用的仓型来推广;同时,本文的研究可以为地下粮仓的温度场控制提供参考和依据,为粮堆机械通风手段作为参考。     

相变储能材料在立筒仓稻谷控温储藏中的应用研究

针对夏季粮仓温度高,表层易发热从而引起粮食品质劣变的现象,开展了利用相变储能材料的准低温稻谷储藏实仓试验。分别选择29号常规储粮仓、保温处理后的30号储粮仓和使用相变储能材料的31号储粮仓进行储粮效果对比实验。在测试期间,随着外温的变化,通过对29号、30号、31号三个立筒仓仓温和表面粮温的测定,结果表明:使用相变储能材料的31号粮仓仓温和粮温最低,且随着外温的变化表层粮温几乎不变,该粮仓能有效控制粮仓温度和表层粮温,实现准低温储粮。     

一种利用新冷源进行低温储粮的方法

一种利用新冷源进行低温储粮的方法．其特征是以低温地下水作为冷源，通过潜水泵将地下水引入粮仓内．由水温调节器转换为低温干燥空气，冷却仓内空气，可使仓内温度下降9～10℃，粮温下降7～10℃，达到机械制冷降温储粮效果。本方法可以大大降低粮库管理成本，提高粮食品质，实现绿色储粮的目的。     

房式仓粮面压盖与屋面喷水综合控温度夏试验

对房式仓夏季储藏,粮面利用稻壳压盖、屋面利用地下井水进行自动控温喷洒度夏进行了试验,结果表明:在高温时段,房式仓内最高仓温24℃、最高粮温20℃、最低粮温8℃、平均粮温15℃.因此,本试验达到了改善储粮环境、延缓储粮品质、降低保管费用的目的.为中央储备粮常年处于低温、安全储藏提供了强有力的技术支撑.     

钢筋混凝土地下粮仓准静态温度场数值模拟

研究准静态温度场可以为地下粮仓设计提供参考和依据。采用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,建立了大直径钢筋混凝土地下粮仓的物理模型,根据粮仓实体围护结构和地下环境条件,研究地下粮仓在不通风情况下温度场的变化规律,分析粮堆温度总体变化趋势和温度场与仓内几何尺寸关系等问题。研究结果表明随着时间变化,地下粮仓内粮堆温度由外到内逐渐趋向于所处恒温层温度,仓中通风道内空气柱能起到均匀降温的作用。     

粮仓新型保温隔热吊顶材料效果研究

采用新型保温隔热材料对仓房进行吊顶,试验结果表明:应用新型吊顶材料对仓房吊顶后,能够起到很好的隔热作用,在储粮度夏期间能有效降低仓温和表层粮温上升幅度;与对照仓相比仓温平均低5℃,表层粮温平均低3℃,有效降低了仓内温度,达到了准低温储粮效果,能有效抑制储粮害虫的孳生,保持储粮品质,实现了绿色储粮;取得了更高的经济效益。     

基于最高粮温的储粮模式判定和储粮仓房等级划分研究

现阶段我国建设了各类储粮仓房,既有标准储粮仓房,也有“非标准仓房”。由于仓房型式、所用材料多种多样,在受太阳辐射、仓内外温度传导、粮堆内孔隙间热对流等条件的作用下,其获得的储粮效果不尽相同。为实现安全储粮目的,粮食仓储业制定了储粮模式判定标准,实现了安全储粮层次化管理,也将储粮硬件上的缺陷转化为储粮理论上的探索。本研究基于温度场分布理论,对采取不同保温措施的平房仓、不同型式的圆形仓房,进行常规测试、加密测试点测试与分析,提出取消储粮模式判定标准“平均粮温”这一判定指标,仅将“局部最高粮温”作为储粮模式唯一判定指标和储粮仓分为4个等级,最高温度超过30 ℃的不作为储粮仓使用的建议,从源头上改善储粮条件,使我国储粮仓型得到整体提升,旨在实现标本兼治。     

基于COMSOL静态储粮玉米粮堆温度场研究

以初始温度为26℃,边长为1 m并设有冷、热壁面的方形玉米粮堆仓为研究对象，利用数值模拟软件COMSOL,对仓内粮堆温度场进行数值模拟分析，并基于验证的模型研究粮堆内外存在温差时，其内部温度随时间的变化规律。结果表明：靠近冷、热壁面的粮堆温度变化较快；仓内粮堆温度在冷热壁面间形成梯度，出现分层现象；不同初始粮温条件下，壁面与粮堆温差影响仓内粮堆温度分布，储藏96 h后，初始粮温为22℃的粮堆温度变化幅度最大，为24.9℃;粮堆与壁面温差较大的条件下，热量传递较快，仓内粮堆温度逐渐趋于稳定；初始粮温一致，不同种类粮食条件下，在储藏192 h后，大豆、小麦、玉米、稻谷和油菜籽仓内粮堆最终温升分别为2.21、2.18、2.17、2.64和2.40℃;密度和孔隙率差异共同影响仓内粮堆温度的分布，孔隙率较大的玉米粮堆，温度更加均匀。     

太阳能制冷空气隔离层环流通风储粮试验研究

低温储粮是一种具有广阔应用前景及实用价值的科学储粮方法。将太阳能制冷应用于低温储粮能有效节约常规能源。本文根据太阳能制冷系统的特点及仓内粮温分布规律,提出了采用太阳能制冷系统进行仓内空气隔离层(仓内粮堆上部空间)环流通风的储粮技术,并在中央储备粮扬州直属库进行了试验。结果表明:采用仓内空气隔离层环流通风冷却方式可有效地抑制高温季节仓内上层粮温的升高。在仓内上层平均粮温回升到15～20℃前将太阳能制冷系统适时地投入运行,能够实现准低温储粮。     

半地下双层浅圆仓施工过程中力学性能的数值分析

作为一种新仓型,半地下双层浅圆仓具有节约用地、节约能源、机械化程度高的优势,并可保证储粮品质。论文采用实体单元建立数值模型,根据场地地质条件与实际状态设置边界条件,构建了半地下双层浅圆仓的数值分析方法;经与地下粮仓的足尺试验结果进行对比,验证了数值模拟方法的可行性。通过对半地下双层浅圆仓施工过程中回填前后的受力性能进行分析,研究表明：仓底在回填前距锥底2/3处径向、环向应力达到峰值;首层仓壁在回填后距锥底1/3处径向、环向应力达到峰值。该研究可为半地下双层浅圆仓工程设计与施工提供理论支持。     

密闭圆筒仓内储粮自然对流及热湿耦合传递的研究

粮食作为吸湿性多孔介质,具有吸湿和解吸湿特性。一般粮食收获后,大部分时间在密闭非通风状态下自然存储。鉴于粮仓外气候条件的季节和昼夜变化,会使粮堆的温湿度发生周期变化,导致超出存储安全指数。该文将以仓储粮堆内局部热湿耦合传递过程作为研究对象,借助多物理场数值模拟软件(COMSOL)进行数值模拟,研究近似冬夏季工况下粮堆内温湿度的动态变化规律,充分考虑了仓储粮作为吸湿性多孔介质具有复杂的热源、湿源。     

谷物冷却机降温通风粮温变化规律实验研究

科学高效使用通风设备对粮仓通风,可有效控制粮堆温度,保障粮食储藏安全。为探究谷物冷却机通风过程中的粮堆温度变化规律,采用谷物冷却机先后对2个浅圆仓、3个超高大平房仓进行冷却通风对比实验。结果表明,浅圆仓通风效果良好,温度迁移速率约为1.7～1.9 m/d,通风11 d后会降低整仓粮温,无通风死角;平房仓通风过程中会形成风道,打乱粮堆原始冷心,有效降低平均粮温但无法实现整仓粮温均匀降低,存在通风死角。     

中国区域气候与谷物冷却机低温储粮

分析了中国区域气候对粮堆温度的影响．以及对谷物冷却机低温储粮应用的影响。高大平房仓、浅圆仓冬季机械通风后,整仓粮温可降到全年最冷月平均温度左右;夏季中下层粮温回升到全年计算平均温度左右。可以结合我国气候的特点．利用谷冷机与局部降温系统的互补优势,进行长期低温储粮。     

中国典型储粮生态区低温储粮的优化集成方案

根据储粮生态环境,将我国分为三个典型的低温储粮生态区域,即低温区、中温区和高温区。提出了三个储粮生态区域低温储粮对仓房隔热条件和气密条件的要求及不同地区低温储粮的优化集成方案。低温区最佳的低温储粮模式是:冬季通风降温 夏季隔热 适当控温;中温区最佳的低温储粮模式是:冬季机械通风降温 夏季严格隔热 必要的控温;高温区最佳的低温储粮模式为:冬季机械通风降温或谷物冷却机降温 夏季严格隔热 谷物冷却机降温。同时给出了三个储粮生态区域低温储粮优化方案的工艺流程图。     

基于BP神经网络方法的高大平房仓温度场预测研究

国家粮食储备多以平房仓为主要存储仓型,储粮粮堆在夏季时受到外界持续传热而会达到较高温度,而且微生物生长繁殖会进一步引起粮堆内部发热,对安全储粮产生危害。为了确保储粮品质,控制储粮温度,粮仓温度场预测系统的研究与应用就愈显重要。基于神经网络模型,以BP神经网络预测模型为主要研究对象,并选取典型高大平房仓实际粮情监测数据为实例,在MATLAB平台进行仿真,通过实测数据进行训练,构建实测模型。分析了粮食温度场的影响因素,采用SPSS统计学软件确定了影响因素的权重大小,并采用神经网络方法验证了主成分分析的结果。     

基于温湿度场云图的稻谷粮堆状态和结露风险分析

以稻谷为研究对象,利用温湿度一体传感器,模拟实际粮仓中容易发生结露区域以开展不同位点的监测,测得从冬季到夏季粮堆不同位点的温度和相对湿度;运用矩阵实验模拟软件（MATLAB）绘制粮堆温度场、湿度场云图,追溯分析了稻谷温湿度场分布及时空变化;基于粮食平衡绝对湿度与露点温度等模型（CAE模型）推算了稻谷粮堆危险点所处的不同状态（平衡态、饱和态、吸附态或解吸态）和探究其变化规律,为减小储粮损耗和实现储粮安全提供理论依据。     

气膜钢筋混凝土球形仓小麦储藏品质的分析研究

为研究新仓型气膜钢筋混凝土球形仓（以下简称“气膜球形仓”）的实仓储粮效果，以我国首座气膜球形仓为研究对象，小麦储粮粮堆为研究目标，对粮温、虫霉害、质量、品质、毒素等指标进行了分析。结果表明，储藏周期内，小麦粮堆无虫害、无霉变，各项品质指标均处于宜存标准内，粮情稳定，质量良好，气膜球形仓是一种适合粮食保质安全储藏的新型仓型。     

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。