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     

密闭储存粮堆内部自然对流和热量传递分析

基于多孔介质流动和传热传质理论,建立了仓储粮堆内部自然对流、热湿耦合传递的数学模型。采用近似分析原理和数值模拟方法研究了仓储粮堆内的传热和自然对流过程及其影响因素。结果表明对于颗粒较小的谷物如小麦,储存过程中的温度主要受热传导的影响,但是对于颗粒较大的谷物如玉米,自然对流的影响会更大。通过理论分析和数值模拟证明了粮仓中低速的水分迁移对储粮温度变化影响很小。在"瘦高"型的圆筒仓中,自然对流的影响作用较强,自然对流作用会使粮仓内温度混合更加均匀。     

圆筒仓储粮通风微环境模拟研究

圆筒仓内的微环境是由温度、水分、干物质损耗、谷蠹等构成了复杂的生态系统。对圆筒仓储粮通风微环境进行模拟研究,可为粮食的安全储藏提供理论依据。文章基于仓储粮堆内部自然对流、热湿耦合传递的数学模型,采用Fortran语言编译程序,模拟分析了粮堆内部的自然对流、热量传递和水分传递之间的问题,研究了通风过程中粮堆内部的干物质损耗、谷蠹的变化规律,并将模拟结果与通风实验数据进行对比分析。结果表明:模拟数据和实验数据较为吻合,其中温度、水分的最大误差分别为2℃和5.9%,其误差在粮食安全储存可接受范围之内;相对其他CFD模拟软件而言,设计的Fortran程序模拟时间极短(47s),且程序不限粮种,只需调整物性参数;温度和水分近似呈对称分布,而且太阳辐射导致靠近壁面的温度高于粮仓中心的温度;干物质损耗和谷蠹在粮仓中分布会受温度和水分的影响。