糧倉(cāng)中存在壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)和濕度場(chǎng)等多物理場(chǎng),為了得出各物理因子共同影響下的糧堆內(nèi)濕熱傳遞規(guī)律,該研究利用自行研制的糧堆多場(chǎng)耦合試驗(yàn)裝置,針對(duì)倉(cāng)內(nèi)小麥糧堆單元體,研究在高溫邊界38.5℃、低溫邊界5.2℃,初始糧溫25.8℃,豎向壓力分別為50、100、150 kPa條件下小麥糧堆濕熱傳遞情況。試驗(yàn)結(jié)果表明:豎向壓力增加,糧堆孔隙率減小,熱量通過糧食籽粒間傳導(dǎo)增加,傳遞速率加快,豎向壓力從50 kPa增大至150 k Pa,糧溫較入倉(cāng)時(shí)下降約0.5～1.3℃,溫度梯度變化率達(dá)8.7%,不同壓力下糧堆高溫區(qū)面積隨儲(chǔ)藏時(shí)間呈冪函數(shù)減小。糧堆內(nèi)濕空氣在邊界處累積至峰值時(shí)會(huì)有部分濕空氣向糧堆內(nèi)遷移。糧堆中部與靠近低溫邊界溫差大于6.3℃時(shí),糧堆內(nèi)濕空氣擴(kuò)散加快,糧堆中部平均相對(duì)濕度下降速率隨豎向壓力增加而加快。研究結(jié)果可為散裝糧堆多場(chǎng)耦合研究提供理論支持。 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2020,36(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

不同壓力下中面測(cè)點(diǎn)平均溫度變化Fig.3Averagetemperaturevariationofmiddleplaneunder

第8期陳桂香等：儲(chǔ)料豎向壓力對(duì)糧倉(cāng)中小麥糧堆濕熱傳遞的影響249kPa，溫差變化率達(dá)29%。結(jié)果表明，倉(cāng)壁受氣候影響溫度降低時(shí)，糧堆熱量以熱傳導(dǎo)和自然對(duì)流的方式向糧堆邊界傳遞，糧堆深度增加，豎向壓力增大，糧堆孔隙率減小，糧食籽粒間接觸面積增加，熱傳導(dǎo)速率加快，自儲(chǔ)藏初始階段糧堆與低溫邊界間溫差更快趨向于平衡。圖4不同壓力下中面和靠近低溫邊界測(cè)點(diǎn)間溫差Fig.4Temperaturedifferenceofmiddleplaneandnearlowtemperatureboundaryunderdifferentpressures2.1.3高溫區(qū)面積變化長(zhǎng)期儲(chǔ)糧過程中，由于糧食籽粒及微生物呼吸作用等，糧堆內(nèi)易形成發(fā)熱點(diǎn)，導(dǎo)致糧堆局部溫度偏高，糧食長(zhǎng)時(shí)間處于高溫區(qū)域環(huán)境易形成霉變，導(dǎo)致籽�；盍ο陆�，發(fā)芽率降低，甚至失去種用價(jià)值。糧堆單元體入倉(cāng)糧溫為25.8℃，定義溫度高于25.8℃的區(qū)域?yàn)楦邷貐^(qū)。圖5為不同壓力下中垂面糧堆溫度場(chǎng)云圖。由圖5可知，在控溫邊界與糧堆間較大的溫差作用下，熱量自控溫邊界向糧堆內(nèi)部傳遞，儲(chǔ)藏0～5h，在高溫邊界與糧堆間的溫差作用下，高溫區(qū)面積逐漸增大，儲(chǔ)藏5h時(shí)高溫區(qū)面積達(dá)到最大，各壓力狀態(tài)下糧堆單元體溫度分布較為均勻，受豎向壓力與倉(cāng)壁摩擦力影響，近高溫邊界糧堆孔隙率隨壓力增大而減小，通過糧食籽粒間熱傳導(dǎo)增加，孔隙間微氣流對(duì)流傳熱受阻，近控溫邊界溫度分布存在差異。因低溫邊界與糧堆間較大的溫差作用，糧堆內(nèi)熱量不斷向低溫邊界傳遞，高溫區(qū)面積在靜態(tài)儲(chǔ)藏5h后逐漸減校靜態(tài)儲(chǔ)藏43.5h時(shí)，由于糧堆單元試驗(yàn)條件限制，難以絕對(duì)隔熱，高溫邊界上下兩端存在熱量散失，中心處較上下兩端溫度高。壓力從50kPa增大至150kPa時(shí)，糧堆單元體高溫區(qū)所占比例減校在高溫邊界38.5℃

婊?黽櫻?卻?妓俾始涌歟??儲(chǔ)藏初始階段糧堆與低溫邊界間溫差更快趨向于平衡。圖4不同壓力下中面和靠近低溫邊界測(cè)點(diǎn)間溫差Fig.4Temperaturedifferenceofmiddleplaneandnearlowtemperatureboundaryunderdifferentpressures2.1.3高溫區(qū)面積變化長(zhǎng)期儲(chǔ)糧過程中，由于糧食籽粒及微生物呼吸作用等，糧堆內(nèi)易形成發(fā)熱點(diǎn)，導(dǎo)致糧堆局部溫度偏高，糧食長(zhǎng)時(shí)間處于高溫區(qū)域環(huán)境易形成霉變，導(dǎo)致籽�；盍ο陆�，發(fā)芽率降低，甚至失去種用價(jià)值。糧堆單元體入倉(cāng)糧溫為25.8℃，定義溫度高于25.8℃的區(qū)域?yàn)楦邷貐^(qū)。圖5為不同壓力下中垂面糧堆溫度場(chǎng)云圖。由圖5可知，在控溫邊界與糧堆間較大的溫差作用下，熱量自控溫邊界向糧堆內(nèi)部傳遞，儲(chǔ)藏0～5h，在高溫邊界與糧堆間的溫差作用下，高溫區(qū)面積逐漸增大，儲(chǔ)藏5h時(shí)高溫區(qū)面積達(dá)到最大，各壓力狀態(tài)下糧堆單元體溫度分布較為均勻，受豎向壓力與倉(cāng)壁摩擦力影響，近高溫邊界糧堆孔隙率隨壓力增大而減小，通過糧食籽粒間熱傳導(dǎo)增加，孔隙間微氣流對(duì)流傳熱受阻，近控溫邊界溫度分布存在差異。因低溫邊界與糧堆間較大的溫差作用，糧堆內(nèi)熱量不斷向低溫邊界傳遞，高溫區(qū)面積在靜態(tài)儲(chǔ)藏5h后逐漸減校靜態(tài)儲(chǔ)藏43.5h時(shí)，由于糧堆單元試驗(yàn)條件限制，難以絕對(duì)隔熱，高溫邊界上下兩端存在熱量散失，中心處較上下兩端溫度高。壓力從50kPa增大至150kPa時(shí)，糧堆單元體高溫區(qū)所占比例減校在高溫邊界38.5℃、低溫邊界5.2℃，初始糧溫25.8℃條件下進(jìn)行了糧堆高溫區(qū)面積比例與儲(chǔ)藏時(shí)間關(guān)系的研究。圖6為儲(chǔ)藏5h后不同壓力下高溫區(qū)面積隨儲(chǔ)藏時(shí)間的變化圖，結(jié)果表明，各壓力下高溫區(qū)面積所占比例隨儲(chǔ)藏時(shí)間呈冪函數(shù)關(guān)系減小，表示為0.57(1)a

【參考文獻(xiàn)】：
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