【摘要】：儲糧安全關(guān)系國計民生和國家安全,溫度和水分是影響安全儲糧的重要因素,糧堆孔隙率是影響糧堆內(nèi)溫度和水分傳遞的關(guān)鍵參數(shù)。糧倉結(jié)構(gòu)內(nèi)因裝糧高度的不同使糧堆處于復(fù)雜的空間應(yīng)力狀態(tài),不同空間位置孔隙率不同,從而直接影響糧堆內(nèi)溫度和水分的分布,影響儲糧安全。現(xiàn)階段對散裝糧堆熱-濕-力耦合研究成果較少,多場耦合理論尚不完善。因此,本文取散裝小麥糧堆單元體為研究對象,分別對小麥糧堆熱-濕-力多場耦合規(guī)律、溫濕度參數(shù)變化對熱濕遷移的影響進行試驗研究,主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)以小麥為研究對象,視散裝小麥糧堆為非飽和多孔介質(zhì),對小麥糧堆中熱-濕-力理論基礎(chǔ)進行分析。認為倉壁摩擦力影響糧堆孔隙分布,進而影響糧堆溫濕度傳遞,假定小麥儲藏過程中熱量傳遞的主要方式為孔隙間微氣流的對流傳熱、微氣流與糧食籽粒之間的熱傳導(dǎo)和對流傳熱。糧堆內(nèi)溫度梯度的存在會引發(fā)糧堆水分濕熱擴散,糧堆內(nèi)熱空氣對流會引起糧堆內(nèi)水分分層,忽略糧堆中水分通過糧食籽粒的濕熱擴散作用。(2)基于多場耦合理論及小麥糧堆熱濕遷移規(guī)律,設(shè)計并搭建完成散裝糧堆多場耦合實驗平臺,并通過試驗對平臺的不同組成部分進行了穩(wěn)定性測試,該平臺能有效模擬實際儲糧環(huán)境中的壓力場、溫度場和濕度場,并能對壓力、溫度和濕度準確檢測。(3)基于散裝糧堆多場耦合實驗平臺,開展小麥糧堆熱-濕-力耦合規(guī)律的試驗研究。結(jié)果表明:小麥糧堆壓力與孔隙率、不同測點溫濕度與距高溫壁面距離均滿足函數(shù)關(guān)系;儲糧壓力越大,糧堆內(nèi)孔隙率越小,糧堆溫度前沿越慢;近低溫壁面水分聚集到一定程度時水分會向糧堆內(nèi)遷移;受倉壁摩擦力影響,近壁面糧堆孔隙率與糧堆內(nèi)部存在差異,中垂面糧堆與近壁面糧堆溫濕度傳遞不同。(4)開展溫濕度參數(shù)變化對小麥糧堆熱濕遷移影響的試驗。結(jié)果表明:當入倉糧溫高于控溫壁面溫度,在溫差作用下,糧堆內(nèi)部高溫區(qū)域呈環(huán)狀不斷縮小。因糧堆與控溫壁面溫差不同,水分由糧堆內(nèi)部向控溫壁面遷移速率存在差異,糧堆中部形成低濕區(qū),高濕糧堆中存在少量水分向高溫壁面遷移。
【圖文】：

河南工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文藏倉進行試驗，研究相同儲糧壓力狀態(tài)下、相同溫度場環(huán)境中，高濕度場環(huán)境小麥糧堆水分的遷移過程。1.3.3 技術(shù)路線本文通過收集整理與糧堆壓力、熱濕耦合相關(guān)的文獻，并對相關(guān)試驗設(shè)備和試驗方法進行調(diào)研，根據(jù)散裝糧堆空間應(yīng)力狀態(tài)及糧堆熱濕遷移規(guī)律，創(chuàng)新性的設(shè)計并搭建了散裝糧堆多場耦合實驗平臺，，并對平臺進行穩(wěn)定性測試。基于實驗平臺，開展小麥糧堆熱-濕-力多場耦合試驗，研究各物理因素之間相互作用規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，分別研究了低溫度場環(huán)境、高濕糧堆對小麥糧堆內(nèi)熱濕遷移的影響。本文研究技術(shù)路線如圖 1-1 所示：

成本較高，且較難準確測定所有參數(shù)濕-力物理因子之間的相互作用規(guī)律，搭建一個可靠和外界環(huán)境的變化，本實驗平臺應(yīng)當符合以下條件擬實際儲糧環(huán)境中的壓力場、溫差等可靠的壓力和溫濕度檢測系統(tǒng)擬多種儲糧狀態(tài)（如“熱芯冷皮”糧堆）便觀測糧堆表層變化求，并結(jié)合實際儲糧特點和糧情監(jiān)測技術(shù)，搭建了多場耦合實驗平臺設(shè)計耦合實驗平臺組成結(jié)構(gòu)示意圖如圖 3-1 所示。其主性加載控制系統(tǒng)、溫濕度糧情檢測系統(tǒng)和恒溫恒濕
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S379.2

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本文編號：2668325