基于COMSOL的平房倉散裝小麥糧堆熱濕耦合數(shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間:2021-02-15 22:45
我國每年糧食總產(chǎn)量高達(dá)5億噸,糧倉內(nèi)害蟲、糧堆發(fā)熱和谷物霉變是引起貯藏過程中糧食損失的主要原因。糧堆內(nèi)的溫度和水分是影響谷物霉變、糧堆發(fā)熱和倉內(nèi)害蟲的重要因素。為了更好的實(shí)現(xiàn)安全儲(chǔ)糧,本文選取小麥為研究對(duì)象,采用有限元多場(chǎng)耦合軟件COMSOL Multiphysics,研究了散裝小麥糧堆試驗(yàn)倉靜態(tài)儲(chǔ)藏條件下的微氣流、溫濕度分布規(guī)律,研究了高大平房倉散裝小麥糧堆在冷卻干燥通風(fēng)過程中的溫濕度及水分變化規(guī)律。本文的主要研究工作如下:(1)確定了小麥糧堆和濕空氣的基本參數(shù),利用自主設(shè)計(jì)糧堆壓力-孔隙率試驗(yàn)裝置,重點(diǎn)研究了散裝小麥糧堆在不同壓力下的孔隙率。通過試驗(yàn)研究,得到了小麥糧堆孔隙率隨所施加壓力的變化規(guī)律,并建立了小麥糧堆的壓力-孔隙率函數(shù)模型。將建立的小麥糧堆壓力-孔隙率函數(shù)模型應(yīng)用于小麥糧堆試驗(yàn)倉靜態(tài)儲(chǔ)藏過程和高大平房倉散裝小麥糧堆冷卻干燥通風(fēng)過程的數(shù)值模擬研究。(2)根據(jù)質(zhì)量守恒、能量守恒和動(dòng)量守恒定律,確立了散裝小麥糧堆靜態(tài)儲(chǔ)藏過程和高大平房倉冷卻干燥通風(fēng)過程的熱濕耦合傳遞數(shù)學(xué)模型。(3)根據(jù)確立的靜態(tài)儲(chǔ)藏?cái)?shù)學(xué)模型,開展了散裝小麥糧堆試驗(yàn)倉靜態(tài)儲(chǔ)藏過程熱濕耦合傳遞過程的數(shù)值模擬研究...
【文章來源】:河南工業(yè)大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
小麥糧堆壓力與孔隙率試驗(yàn)結(jié)果
圖 2-3 小麥糧堆壓力與孔隙率的擬合曲線分析 分析可知,小麥糧堆的壓力與孔隙率的關(guān)系規(guī)律符合上述公式(知,小麥糧堆的壓力-孔隙率函數(shù)關(guān)系的擬合度分別為 0.998,擬特征較為明顯。將小麥糧堆的壓力與孔隙率反比例擬合的相關(guān)參表 2-4 小麥糧堆樣品各級(jí)壓力下的孔隙率擬合參數(shù)反比例擬合壓力-孔隙率模型bcp a 糧種擬合參數(shù)a b c小麥 15.552 1.769 0.302 及表 2-4 可見,小麥糧堆的壓力與孔隙率關(guān)系符合該反比例壓力模型能較為準(zhǔn)確的解釋小麥糧堆在不同壓力或堆高下的孔隙率分倉的通風(fēng)系統(tǒng)來說具有重要的意義。
圖 2-5 中垂面 X=2.761m 距倉底不同高度處小麥糧堆孔隙率分布圖 2-6 中垂面 Y=4.107m 距倉底不同高度處小麥糧堆孔隙率分布 2-6、圖 2-7 可知:是 Y 向中心線上的小麥糧堆孔隙率分布都具有一定的對(duì)稱糧荷載都具有軸對(duì)稱性,導(dǎo)致糧堆壓力場(chǎng)分布具有對(duì)稱性,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]倉型尺寸對(duì)大堆高散裝糧堆空間應(yīng)力場(chǎng)影響的數(shù)值模擬研究[J]. 陳桂香,劉超賽,鄭德乾,張達(dá),陳家豪. 河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(05)
[2]儲(chǔ)糧生態(tài)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型和數(shù)值模擬研究進(jìn)展[J]. 王遠(yuǎn)成,吳子丹,李福君,曹陽,張忠杰,趙會(huì)義. 中國糧油學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]倉儲(chǔ)糧堆內(nèi)熱濕耦合傳遞的數(shù)值模擬研究[J]. 王遠(yuǎn)成,白忠權(quán),張中濤,亓偉. 中國糧油學(xué)報(bào). 2015(11)
[4]橫向通風(fēng)過程中糧堆內(nèi)熱濕耦合前沿規(guī)律研究[J]. 高帥,王遠(yuǎn)成,邱化禹,楊君. 糧食儲(chǔ)藏. 2015(04)
[5]多孔介質(zhì)熱質(zhì)傳遞國外研究進(jìn)展[J]. 宋明啟,王志國. 低溫建筑技術(shù). 2015(07)
[6]熱濕耦合場(chǎng)模擬在糧情監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的理論研究[J]. 盧山,李杰,張明利. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2015(10)
[7]通風(fēng)過程中糧堆內(nèi)熱濕傳遞及霉變預(yù)測(cè)CFD研究[J]. 陳桂香,王海濤,張虎. 中國糧油學(xué)報(bào). 2015(07)
[8]平房倉橫向谷冷通風(fēng)小麥糧堆傳熱傳質(zhì)數(shù)值模擬[J]. 高帥,王遠(yuǎn)成,趙會(huì)義,石天玉,邱化禹,楊君,魏雷. 糧油食品科技. 2015(S1)
[9]糧倉內(nèi)水分和溫度變化的數(shù)值模擬分析[J]. 張中濤,王遠(yuǎn)成,亓偉,馬金劍. 糧油食品科技. 2014(06)
[10]考慮谷物呼吸的倉儲(chǔ)糧堆熱濕耦合傳遞研究[J]. 亓偉,王遠(yuǎn)成,白忠權(quán),張中濤. 糧食儲(chǔ)藏. 2014(05)
博士論文
[1]小麥糧堆多場(chǎng)耦合模型及結(jié)露預(yù)測(cè)研究[D]. 尹君.吉林大學(xué) 2015
[2]倉儲(chǔ)糧堆濕熱傳遞過程的數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究[D]. 王振華.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]非人工干預(yù)條件下玉米糧堆濕熱場(chǎng)數(shù)值模擬及其規(guī)律研究[D]. 馬春云.沈陽師范大學(xué) 2017
[2]垂直和橫向通風(fēng)過程中糧堆內(nèi)熱濕耦合前沿規(guī)律的分析研究[D]. 高帥.山東建筑大學(xué) 2016
[3]圓形地下鋼筋混凝土糧倉散裝儲(chǔ)糧環(huán)境基于CFD的溫度場(chǎng)模擬與研究[D]. 殷鵬.河南工業(yè)大學(xué) 2015
[4]具有吸濕和呼吸特性的倉儲(chǔ)糧堆內(nèi)熱濕耦合傳遞規(guī)律的研究[D]. 張中濤.山東建筑大學(xué) 2015
[5]鋼筋混凝土地下糧倉儲(chǔ)糧生態(tài)環(huán)境研究[D]. 岳龍飛.河南工業(yè)大學(xué) 2014
[6]吸濕性倉儲(chǔ)糧堆內(nèi)熱濕耦合傳遞規(guī)律的研究[D]. 白忠權(quán).山東建筑大學(xué) 2013
[7]油藏多孔介質(zhì)中傳熱數(shù)值模擬[D]. 郭濤.大慶石油學(xué)院 2009
本文編號(hào):3035660
【文章來源】:河南工業(yè)大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
小麥糧堆壓力與孔隙率試驗(yàn)結(jié)果
圖 2-3 小麥糧堆壓力與孔隙率的擬合曲線分析 分析可知,小麥糧堆的壓力與孔隙率的關(guān)系規(guī)律符合上述公式(知,小麥糧堆的壓力-孔隙率函數(shù)關(guān)系的擬合度分別為 0.998,擬特征較為明顯。將小麥糧堆的壓力與孔隙率反比例擬合的相關(guān)參表 2-4 小麥糧堆樣品各級(jí)壓力下的孔隙率擬合參數(shù)反比例擬合壓力-孔隙率模型bcp a 糧種擬合參數(shù)a b c小麥 15.552 1.769 0.302 及表 2-4 可見,小麥糧堆的壓力與孔隙率關(guān)系符合該反比例壓力模型能較為準(zhǔn)確的解釋小麥糧堆在不同壓力或堆高下的孔隙率分倉的通風(fēng)系統(tǒng)來說具有重要的意義。
圖 2-5 中垂面 X=2.761m 距倉底不同高度處小麥糧堆孔隙率分布圖 2-6 中垂面 Y=4.107m 距倉底不同高度處小麥糧堆孔隙率分布 2-6、圖 2-7 可知:是 Y 向中心線上的小麥糧堆孔隙率分布都具有一定的對(duì)稱糧荷載都具有軸對(duì)稱性,導(dǎo)致糧堆壓力場(chǎng)分布具有對(duì)稱性,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]倉型尺寸對(duì)大堆高散裝糧堆空間應(yīng)力場(chǎng)影響的數(shù)值模擬研究[J]. 陳桂香,劉超賽,鄭德乾,張達(dá),陳家豪. 河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(05)
[2]儲(chǔ)糧生態(tài)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型和數(shù)值模擬研究進(jìn)展[J]. 王遠(yuǎn)成,吳子丹,李福君,曹陽,張忠杰,趙會(huì)義. 中國糧油學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]倉儲(chǔ)糧堆內(nèi)熱濕耦合傳遞的數(shù)值模擬研究[J]. 王遠(yuǎn)成,白忠權(quán),張中濤,亓偉. 中國糧油學(xué)報(bào). 2015(11)
[4]橫向通風(fēng)過程中糧堆內(nèi)熱濕耦合前沿規(guī)律研究[J]. 高帥,王遠(yuǎn)成,邱化禹,楊君. 糧食儲(chǔ)藏. 2015(04)
[5]多孔介質(zhì)熱質(zhì)傳遞國外研究進(jìn)展[J]. 宋明啟,王志國. 低溫建筑技術(shù). 2015(07)
[6]熱濕耦合場(chǎng)模擬在糧情監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的理論研究[J]. 盧山,李杰,張明利. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2015(10)
[7]通風(fēng)過程中糧堆內(nèi)熱濕傳遞及霉變預(yù)測(cè)CFD研究[J]. 陳桂香,王海濤,張虎. 中國糧油學(xué)報(bào). 2015(07)
[8]平房倉橫向谷冷通風(fēng)小麥糧堆傳熱傳質(zhì)數(shù)值模擬[J]. 高帥,王遠(yuǎn)成,趙會(huì)義,石天玉,邱化禹,楊君,魏雷. 糧油食品科技. 2015(S1)
[9]糧倉內(nèi)水分和溫度變化的數(shù)值模擬分析[J]. 張中濤,王遠(yuǎn)成,亓偉,馬金劍. 糧油食品科技. 2014(06)
[10]考慮谷物呼吸的倉儲(chǔ)糧堆熱濕耦合傳遞研究[J]. 亓偉,王遠(yuǎn)成,白忠權(quán),張中濤. 糧食儲(chǔ)藏. 2014(05)
博士論文
[1]小麥糧堆多場(chǎng)耦合模型及結(jié)露預(yù)測(cè)研究[D]. 尹君.吉林大學(xué) 2015
[2]倉儲(chǔ)糧堆濕熱傳遞過程的數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究[D]. 王振華.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]非人工干預(yù)條件下玉米糧堆濕熱場(chǎng)數(shù)值模擬及其規(guī)律研究[D]. 馬春云.沈陽師范大學(xué) 2017
[2]垂直和橫向通風(fēng)過程中糧堆內(nèi)熱濕耦合前沿規(guī)律的分析研究[D]. 高帥.山東建筑大學(xué) 2016
[3]圓形地下鋼筋混凝土糧倉散裝儲(chǔ)糧環(huán)境基于CFD的溫度場(chǎng)模擬與研究[D]. 殷鵬.河南工業(yè)大學(xué) 2015
[4]具有吸濕和呼吸特性的倉儲(chǔ)糧堆內(nèi)熱濕耦合傳遞規(guī)律的研究[D]. 張中濤.山東建筑大學(xué) 2015
[5]鋼筋混凝土地下糧倉儲(chǔ)糧生態(tài)環(huán)境研究[D]. 岳龍飛.河南工業(yè)大學(xué) 2014
[6]吸濕性倉儲(chǔ)糧堆內(nèi)熱濕耦合傳遞規(guī)律的研究[D]. 白忠權(quán).山東建筑大學(xué) 2013
[7]油藏多孔介質(zhì)中傳熱數(shù)值模擬[D]. 郭濤.大慶石油學(xué)院 2009
本文編號(hào):3035660
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