【摘要】：在我國現(xiàn)行的儲備糧制度下,糧食儲存周期一般為3~5年。糧食在儲存過程中的呼吸作用會造成營養(yǎng)物質(zhì)流失,糧食陳化,同時易發(fā)生霉變,這就導(dǎo)致我國一年要輪換掉的糧食占儲備總量的20%~30%,直接經(jīng)濟損失高達數(shù)百億元,嚴重危害國家糧食戰(zhàn)略安全。糧倉內(nèi)溫度的降低會大大提高糧食的儲存效果,目前常用的兩種低溫儲糧方法——機械通風儲藏和機械制冷儲藏都存在一定的局限性。前者需要長時間大量通風,能耗大,對于長時間高溫高濕天氣降溫效果并不好;后者能耗大、費用高,不適合大規(guī)模應(yīng)用。因此,通過大量閱讀相關(guān)國內(nèi)外文獻,本文提出了一種適用于嚴寒地區(qū)的新型儲糧技術(shù)——季節(jié)性蓄冷低溫儲糧技術(shù)。該技術(shù)將廣泛存在于自然界中的冷空氣資源移季利用,將冬季的冷資源儲存在土壤、糧食以及墻體的圍護結(jié)構(gòu)中,同時外圍護結(jié)構(gòu)加以保溫措施,儲存的冷量在春秋和夏季加以利用。該技術(shù)可將儲糧時間延長一倍以上,并且具有節(jié)約能源、減少建造運營成本等優(yōu)勢。本文使用了Fluent、De ST等工具輔助理論研究。根據(jù)實際工程設(shè)計了適合課題的新型儲糧系統(tǒng),通過對季節(jié)性蓄冷過程的理論分析,建立了并簡化了數(shù)學模型,并根據(jù)雙鴨山當?shù)氐膶嶒灁?shù)據(jù)對模型進行了驗證。通過利用Gambit軟件建立了糧倉的三維立體模型,并對模型進行了網(wǎng)格劃分,采用CFD中的多孔介質(zhì)模型,通過編寫和導(dǎo)入UDF函數(shù)進行了數(shù)值模擬,得到了蓄冷過程中糧堆和地下土壤溫度場的變化規(guī)律,確定了達到蓄冷目標溫度的時間分別為41天、28.5天,在當?shù)貧夂驐l件的情況下,可以在冬季將糧倉蓄冷到-20℃。改變工況后得到了不同通風籠風速對糧倉溫度場的影響規(guī)律。通過De ST軟件建模計算,得到了糧倉全年的逐時釋冷量,與蓄冷到-20℃時整個糧倉的蓄冷量進行對比,驗證了該技術(shù)的可行性。同時得到了糧倉全年溫度變化表,發(fā)現(xiàn)倉內(nèi)最高平均溫度為-3.01℃,滿足低溫儲糧的預(yù)期設(shè)計目標。課題進一步以其他城市的氣候條件為基礎(chǔ)進行了研究,得到了該技術(shù)在嚴寒地區(qū)其它城市應(yīng)用過程中糧倉釋冷負荷計算和溫度變化規(guī)律,對該技術(shù)的推廣應(yīng)用提出了看法和展望。本文的研究成果,可以對嚴寒地區(qū)的實際工程中季節(jié)性蓄冷低溫儲糧糧倉的設(shè)計起到一定的指導(dǎo)作用。
【圖文】：

圖 1-1 我國建筑熱工設(shè)計分區(qū)本文所探討的嚴寒地區(qū)季節(jié)性蓄冷低溫儲糧技術(shù)可使糧食常年處于-1 0℃的低溫冷藏狀態(tài)，由于控制住了微生物生長繁殖的溫度這個必要條件此庫存糧可長期保存不變質(zhì)。其具有以下優(yōu)越性：（1）順應(yīng)自然環(huán)境氣溫變化，將嚴寒地區(qū)冬季儲備的自然寒冷資源年年、周而復(fù)始的反復(fù)聚集、釋放，實現(xiàn)對倉儲糧食的保鮮儲存，滿足節(jié)能保的理念，符合綠色儲糧發(fā)展方向，具有實現(xiàn)“儲備糧周期由目前的滿三轉(zhuǎn)為陳化糧延長為四年保鮮、六年不陳化”的巨大經(jīng)濟價值與戰(zhàn)略意義；（2）能有效控制糧食中微生物的生長繁殖，減少糧倉中蟲害現(xiàn)象的發(fā)（3）減少傳統(tǒng)殺蟲過程中化學藥物的使用，既減少了對糧食和生態(tài)環(huán)污染[8]，又節(jié)省了糧倉以往的藥劑開支；（4）可儲藏含水率較高的糧食，防止高水分糧的陳化；（5）降低糧食 80％～90％的呼吸量，大幅抑制糧食的代謝過程[9]，有存其營養(yǎng)物質(zhì)，維持口感；（6）與傳統(tǒng)糧倉夏季通風儲藏方式相比，建造成本與之相當，但運行

建造在黑龍江省雙鴨山市友誼縣。糧倉長 60m×寬 50m×高 的兩側(cè)基礎(chǔ)為條形基礎(chǔ)。糧倉內(nèi)糧堆高 6.5m，與頂齊平，。糧倉頂采用桁架鋼結(jié)構(gòu)，外殼采用刷有反光涂層的彩鋼巖采用 50/49 實體紅磚，外加泡沫苯板保溫層，保溫層厚 20020kg/m3， 經(jīng) 測 定 ， 保 溫 板 和 墻 體 共 同 作 用 的 的 傳 熱2·K)；在糧倉南北兩側(cè)每隔 6m 有一個柱，在糧倉南北兩側(cè)間隔 6m 布置有長 1.2m×寬 1.2m 的換氣窗。糧倉地面為 25m 碎石水穩(wěn)。地面之下為土壤（以下簡稱低溫池），低溫池 50m×高 2m，在低溫池土壤內(nèi)部沿高度上下間隔 1m、左右的 PE 管，PE 管管徑 20cm，孔隙率 30%均勻分布。低溫池土密度為 1600kg/m3，含水率為 18%；為了減少低溫池與周交換，在低溫池周圍布置保溫隔熱層，經(jīng)測定，保溫板和墻熱系數(shù)為 0.33W/(m2·K)。在糧堆下面布置有地上通風籠，，對風籠和各個風管選用一臺風機，功率為 4kw。圖 2-1 為該糧圖。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU83

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本文編號：2606320